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GUILHERME OLIVEIRA SANTOS FERRAZ DE ARRUDA
GENÉTICA DE POPULAÇÕES DE Mimosa scabrella Benth. Tese apresentada ao Programa de Pós Graduação em Produção Vegetal do Centro de Ciências Agroveterinárias da Universidade do Estado de Santa Catarina, como requisito parcial para obtenção do título de Doutor em Produção Vegetal.
Orientador: Dr. Adelar Mantovani
LAGES
2018
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4
5
Aos meus pais,
Cyro (in memoriam)
e Zuleika (in memoriam),
por tudo que me proporcionaram na vida,
DEDICO.
À minha esposa Renata e ao meu filho
Vinícius, pelo incondicional apoio, carinho e
compreensão, em todos os nossos
momentos,
OFEREÇO.
6
7
AGRADECIMENTOS
Ao meu orientador, professor Dr. Adelar Mantovani, por acreditar e apoiar
desde o início, pela seriedade, tranquilidade na orientação, muitos ensinamentos e
amizade.
À Universidade do Estado de Santa Catarina e ao Centro de Ciências
Agroveterinárias, pela oportunidade oferecida, marcando mais uma etapa da vida.
Aos coordenadores do Programa de Pós Graduação em Produção Vegetal do
CAV, que, durante o período do doutorado, sempre demonstraram respeito e
atenção comigo durante o percurso destes anos, desde 2014/1: Profa. Aike, Prof.
Leonardo, Profa. Cileide e Prof. Ricardo.
Aos professores, pelos valiosos ensinamentos em sala de aula, pela inteira
disponibilidade em qualquer horário e pela ótima convivência diária no CAV. Todos,
sem exceção, faço questão de expressar os seus nomes, cada um ao seu estilo,
todos excelentes profissionais: Altamir Frederico Guidolin (Biologia Molecular
Vegetal e Biotecnologia), Fábio Nascimento da Silva e Cleimon Eduardo do Amaral
Dias (Seminários), Mari Inês Carissimi Boff e Pedro Boff (Tópicos Especiais em
Produção Vegetal), Cláudio Roberto Franco (Manejo Integrado de Pragas), Adelar
Mantovani (Uso e Conservação de Espécies Florestais e Genética de Populações de
Espécies Florestais) e Roseli Lopes da Costa Bortoluzzi (Uso e Conservação de
Espécies Florestais – aula prática).
Ao prof. Ricardo Trezzi Casa e Melissa Pierdoná Casa, grandes amigos que
tenho no CAV.
Aos colegas que contribuíram com seus conhecimentos e um pouco de suor e
cansaço, mas sempre de bom grado. Aqui vão eles: Flávia Saiki, Thiely Corazza,
Thyana Lays Brancher, Lilian Iara Bet Stédille, Newton Costa, Júnior Caldart, Oieler
Felipe Vargas, Rodrigo Buss, bolsistas da graduação Lucas da Luz, Luigi Da Cas e
Lucas Bonez de Lemos.
Aos novos colegas do CCA-UFSC – Florianópolis, Tiago Montagna e Alison
Paulo Bernardi, que foram fundamentais nas análises isoenzimáticas no Laboratório
de Fisiologia do Desenvolvimento e Genética Vegetal (LFDGV) e ao Miguel
Busarello Lauterjung e Bruno Bittencourt Chagas que deram uma força quando
puderam, em 2016 e 2017. Agradecimento especial ao prof. responsável pelo
8
LFDGV/CCA/UFSC que gentilmente autorizou o uso do Laboratório para estas
análises.
Um agradecimento ao Eng. Agrônomo Giovanni Guesser e à Bióloga Michelle
Pelozato, gestores do Parque Natural Municipal de Lages – PARNAMUL, no período
deste estudo, pelo apoio às atividades no local.
Agradecimento especial à FUMDES - Fundo de Apoio à Manutenção e ao
Desenvolvimento da Educação Superior, pela concessão da bolsa de doutorado.
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RESUMO
ARRUDA, Guilherme Oliveira Santos Ferraz de. Genética de populações de Mimosa scabrella Benth., 2018. 164 p. Tese (Doutorado em Produção Vegetal) – Universidade do Estado de Santa Catarina, Programa de Pós Graduação em Produção Vegetal, Lages, SC, 2018.
Genética de populações é uma ciência que trata de princípios genéticos aplicados em estudos de populações inteiras. A tese envolveu três estudos com população de Mimosa scabrella Benth. (bracatinga), uma espécie multiuso de ocorrência principal no Sul do Brasil, em locais de elevada altitude e clima frio, como em Lages SC. Os objetivos foram: i- Investigar o tipo de sistema reprodutivo da espécie em uma população natural, com base em análises isoenzimáticas em duas estações reprodutivas consecutivas; ii- Analisar a diversidade genética em duas populações da espécie em locais diferentes do mesmo município de Lages SC, inseridas em dois cenários distintos, como área de paisagem rural manejada e área de floresta natural em Unidade de Conservação; iii- Estimar a quantidade média de flores por inflorescência, analisar a produção de frutos e sementes geradas por autofecundação e por polinização aberta e avaliar a germinação das sementes geradas por estas formas de fecundação. O estudo do sistema reprodutivo em 2015 e 2016, ocorreu na Fazenda Experimental do CAV. O estudo de diversidade genética da espécie envolveu populações da Fazenda Experimental do CAV e do Parque Natural, em Lages SC, com históricos diferentes de uso e de conservação de paisagens. O terceiro estudo foi na Fazenda Experimental do CAV, para análise de produção de frutos e sementes gerados por autofecundação e por polinização aberta, além de estudos sobre o número de flores por inflorescência e de germinação das sementes obtidas. Dentre os parâmetros do sistema reprodutivo, nas estações reprodutivas de 2015 e 2016, destacam-se respectivamente: taxa de cruzamento multiloco 0,924752 e 0,845228; taxa de cruzamento uniloco 0,783149 e 0,675069; taxa de cruzamento entre aparentados 0,141634 e 0,170158 e taxa de autofecundação 0,075248 e 0,154778. Para diversidade genética, na população da Fazenda Experimental e do Parque Natural, destacam-se respectivamente: número de alelos por loco 3,555 e 3,444, heterozigosidade observada 0,427 e 0,309 e heterozigosidade esperada 0,469 e 0,362. O número médio de flores por inflorescência foi 53,2 e os percentuais de germinação de sementes oriundas de autofecundação e de polinização aberta, foram respectivamente 72,09% e 80,24%. Conclui-se que Mimosa scabrella Benth. possui sistema reprodutivo misto com
predominância de cruzamentos; que não há evidências de diferença significativa na diversidade genética da espécie entre as populações da Fazenda Experimental e do Parque Natural; que a espécie não possui autoincompatibilidade; que a espécie gera maior quantidade de frutos e sementes por polinização aberta do que por autofecundação e que os percentuais médios de germinação nas sementes oriundas de autofecundação e de polinização aberta, não diferem significativamente. Palavras-chave: Sistema reprodutivo. Diversidade genética. Autofecundação. Polinização aberta.
10
11
ABSTRACT
ARRUDA, Guilherme Oliveira Santos Ferraz de. Genetics of populations of Mimosa scabrella Benth., 2018. 164 p. Thesis (Doctorate in Plant Production) – University of Santa Catarina State, Postgraduate Program in Plant Production, Lages, SC, 2018.
Genetics of Population is a science that deals with genetic principles with application in studies of entire populations. The thesis involved three studies with population of Mimosa scabrella Benth. (bracatinga), a multipurpose species of main occurrence in the Southern of Brazil, in high altitude and cold climates sites, as Lages city in Santa Catarina State. The objectives of this study were: i- to investigate the type of reproductive system of this species in a natural population, based on isoenzymatic analyzes in two consecutive reproductive seasons; ii- to analyze the genetic diversity in two populations of the species in different locations of the same municipality of Lages SC, inserted in two distinct scenarios, such as managed rural landscape area and natural forest in Conservation Unit area; iii- to estimate the average number of flowers in each inflorescence, analyze how fruit and seed productions are influenced by self-fertilization and open pollination, and evaluate the germination of the seeds generated by these forms of fertilization. The study of the reproductive system in 2015 and 2016, occurred at the CAV’s Experimental Farm. The study of genetic diversity of this species involved populations of the CAV’s Experimental Farm and of the Natural Park, in Lages city, with different historical of use and conservation of landscapes. The third study was carried out at the CAV’s Experimental Farm, to analyze the production of fruits and seeds generated by self-pollination and by open pollination, besides complementary studies of number of flowers per inflorescence and germination of the seeds obtained. Among the parameters of the reproductive system, in the reproductive seasons of 2015 and 2016, the following stand out respectively: multiloco crossing rate 0.924752 and 0.845228; uniloco crossing rate 0.783149 and 0.675069; crossing rate between related individuals 0.141603 and 0.170159 and self-pollination rate 0.075248 and 0.154778. For genetic diversity, in the Experimental Farm and Natural Park population, the following stand out respectively:: number of alleles per locus 3,555 and 3,444, observed heterozygosity 0,427 and 0,309 and expected heterozygosity 0,469 and 0,362. The average number of flowers per inflorescence was 53.2 and seed germination from self-pollination and open pollination respectively were 72.09% and 80.24%. It is concluded that Mimosa scabrella Benth. has a mixed reproductive system with predominance of crosses; does not show a significant difference in the genetic diversity between the populations of the Experimental Farm and the Natural Park; does not have self-incompatibility; generates larger amounts of fruits and seeds by open pollination than by self-pollination and that the average percentage of germination, in seeds from self-pollination and open pollination, does not differ significantly. Keywords: Reproductive system. Genetical diversity. Self-fertilization. Open pollination.
12
13
LISTA DE ILUSTRAÇÕES
Figura 1 - Perfil da região fitoecológica Floresta Ombrófila Mista................... 30
Figura 2 - Área de ocorrência natural de Mimosa scabrella............................
31
Figura 3 - Localização do município de Lages no estado de SC.....................
36
Figura 4 - Adensamento de Mimosa scabrella em floração na área do estudo..............................................................................................
37
Figura 5 - A - Seleção das sementes para semeadura; B - Dimensões das sementes antes e após tratamento de superação de dormência....
39
Figura 6 - Progênies da semeadura complementar: A - 31 dias; B - 74 dias..
41
Figura 7 - A - Amido de milho e moldes para o gel; B - Gel polimerizado e liquefeito vertido nos moldes...........................................................
45
Figura 8 - ―Wicks‖ com amostras solubilizadas para carregamento do gel.....
46
Figura 9 - A - Inserção dos ―wicks‖ com o macerado na placa de gel; B - Gel carregado com amostras, pronto para a eletroforese.....................
47
Figura 10 - Placa de gel com as amostras em eletroforese..............................
48
Figura 11 - A - Fatiamento da placa de gel após a eletroforese; B - Colocação da solução de revelação na lâmina de gel....................
50
Figura 12 - Padrão eletroforético revelado no gel pelo sistema isoenzimático IDH para duas ―famílias‖ de Mimosa scabrella................................
51
Figura 13 - Áreas da Fazenda Experimental com M. scabrella amostrada.......
77
Figura 14 - Representação do Parque Natural com M. scabrella amostrada....
78
Figura 15 - Contagem dos botões florais em uma inflorescência......................
102
Figura 16 - Ensacamento de inflorescências para avaliar autofecundação......
103
Figura 17 - A - Inflorescências ensacadas; B - Inflorescências somente marcadas.........................................................................................
103
Figura 18 - Plântulas com 70 dias, obtidas por sementes oriundas de autofecundação e de polinização aberta.........................................
113
Figura 19 - Plântulas com 134 dias. A – por sementes oriundas de autofecundação; B – por sementes oriundas de polinização aberta..............................................................................................
114
14
15
LISTA DE TABELAS E QUADROS
Quadro 1 - Características do substrato comercial utilizado na produção de progênies.......................................................................................
40
Tabela 1 - Sistemas isoenzimáticos utilizados para análises de Mimosa scabrella........................................................................................
44
Tabela 2 - Voltagens durante a eletroforese com sistema tampão de eletrodo/gel Tris-Citrato (TC).........................................................
49
Tabela 3 - Médias dos parâmetros do sistema reprodutivo na população do estudo, nas estações reprodutivas de 2015 e 2016.................
52
Tabela 4 - Caracterização da diversidade genética em M. scabrella nas populações da Fazenda Experimental e do Parque Natural.........
83
Tabela 5 - Número de alelos por loco e número total de alelos nas duas populações do estudo...................................................................
83
Tabela 6 - Frequência de alelos por loco nas duas populações do estudo...
84
Tabela 7 - Nº de locos, polimorfismo nos locos, nº de alelos por loco e heterozigosidade esperada, para espécies florestais...................
96
Tabela 8 - Estimativas médias de locos polimórficos, nº de alelos por loco, nº de alelos ―efetivos‖ por loco e heterozigosidade esperada, por categorias de espécies arbóreas...................................................
97
Tabela 9 - Médias do nº de flores por inflorescência, por árvore e geral, com as variações por árvore.........................................................
105
Tabela 10 - A.F.: Nº de inflorescências (In) ensacadas, nº de frutos (Fr) e nº de sementes (Se) obtidos em cinco árvores de M. scabrella........
106
Tabela 11 - A.F.: Estimativas do potencial e do efetivo nº de frutos obtidos e de sementes extraídas de cinco árvores de M. scabrella.............
106
Tabela 12 - P.A.: Nº de inflorescências (In) somente marcadas, nº de frutos (Fr) e nº de sementes (Se) obtidos em M. scabrella.....................
107
Tabela 13 - P.A.: Estimativas do potencial e do efetivo nº de frutos e de sementes obtidos em cinco árvores de M. scabrella.....................
108
Tabela 14 - Taxa de germinação das sementes de M. scabrella obtidas por autofecundação e por polinização aberta .....................................
108
16
17
LISTA DE SÍMBOLOS E ABREVIATURAS
A Número de alelos
 Número de alelos por loco
Âe Número de alelos efetivos por loco
β-EST Beta esterase
CAV Centro de Ciências Agroveterinárias
CCA Centro de Ciências Agrárias
CO2 Dióxido de Carbono
DAP Diâmetro à altura do peito
DIA Diaforase
DNA Ácido Desoxirribonucleico
DP Desvio padrão
EC Enzyme commission
EHW Equilíbrio de Hardy-Weinberg
EP Erro padrão
F Índice de fixação
FECAV Fazenda Experimental do CAV
FOM Floresta Ombrófila Mista
H Altura
He Heterozigosidade esperada
Ho Heterozigosidade observada
IDH Isocitrato desidrogenase
LFDGV Laboratório de Fisiologia do Desenvolvimento e Genética Vegetal
mA Miliampere
MDF Medium density fiber
ME Enzima málica
MG Minas Gerais
MLTR Multilocus Mating System Program
NaOH Hidróxido de Sódio
18
Nep Número de árvores efetivamente polinizadoras
NPK Nitrogênio, Fósforo, Potássio
OSB Oriented Strand Board
P% Percentual de polimorfismo nos locos
PGI Fosfoglucose isomerase
PGM Fosfoglucomutase
PIA Proporção de irmãos por autofecundação
PIC Proporção de irmãos completos
PMI Proporção de meio irmãos
PR Paraná
PRX Peroxidase
PVPP Polivinilpolipirrolidone
6PGDH 6-Fosfogluconato desidrogenase
RJ Rio de Janeiro
RS Rio Grande do Sul
SC Santa Catarina
SKDH Xiquimato desidrogenase
SP São Paulo
TC Tris-Citrato
TM Trade Mark
tm Taxa de cruzamento multiloco
ts Taxa de cruzamento uniloco
UC Unidade de Conservação
UDESC Universidade do Estado de Santa Catarina
UFSC Universidade Federal de Santa Catarina
V Volts
19
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO .................................................................................... 23
2 CAPÍTULO I – SISTEMA REPRODUTIVO DE UMA POPULAÇÃO DE Mimosa scabrella Benth. EM LAGES, SC, ANALISADO EM DUAS ESTAÇÕES REPRODUTIVAS CONSECUTIVAS...................
25
2.1 RESUMO............................................................................................. 25
2.2 INTRODUÇÃO..................................................................................... 26
2.3 MATERIAL E MÉTODOS.................................................................... 36
2.3.1 Local e população do estudo .......................................................... 36
2.3.2 Escolha das árvores matrizes ......................................................... 38
2.3.3 Coleta de frutos ................................................................................ 38
2.3.4 Produção de progênies..................................................................... 39
2.3.5 Coleta de folhas para análises ........................................................ 42
2.3.6 Análise com isoenzimas................................................................... 43
2.3.7 Análise estatística para sistema reprodutivo................................. 51
2.4 RESULTADOS E DISCUSSÃO........................................................... 52
2.4.1 Resultados.......................................................................................... 52
2.4.2 Discussão........................................................................................... 53
2.4.2.1 Índice de fixação.................................................................................. 53
2.4.2.2 Taxa de cruzamento multiloco............................................................. 54
2.4.2.3 Taxa de cruzamento uniloco................................................................ 57
2.4.2.4 Taxa de cruzamento entre aparentados.............................................. 59
2.4.2.5 Correlação de autofecundação............................................................ 62
2.4.2.6 Correlação multiloco de paternidade................................................... 62
2.4.2.7 Número de árvores polinizadoras ....................................................... 64
2.4.2.8 Proporção de irmãos por autofecundação........................................... 66
2.4.2.9 Proporção de meio irmãos................................................................... 68
2.4.2.10 Proporção de irmãos completos.......................................................... 70
2.5 CONCLUSÕES.................................................................................... 72
3 CAPÍTULO II - DIVERSIDADE GENÉTICA EM DUAS POPULAÇÕES DE Mimosa scabrella Benth. EM LAGES-SC, EM ÁREA COM PAISAGEM MANEJADA E EM UNIDADE DE CONSERVAÇÃO.................................................................................
73
3.1 RESUMO............................................................................................. 73
3.2 INTRODUÇÃO................................................................................... 74
3.3 MATERIAL E MÉTODOS.................................................................... 77
20
3.3.1 Locais do estudo............................................................................... 77
3.3.2 As duas populações de Mimosa scabrella...................................... 79
3.3.3 Escolha das árvores para análise.................................................... 80
3.3.4 Coleta de folhas para análises......................................................... 81
3.3.5 Análise isoenzimática....................................................................... 81
3.3.6 Análise estatística para diversidade genética................................ 82
3.4 RESULTADOS E DISCUSSÃO .......................................................... 82
3.4.1 Resultados.......................................................................................... 82
3.4.2 Discussão........................................................................................... 85
3.4.2.1 Número de locos.................................................................................. 85
3.4.2.2 Número de alelos (total, por loco e efetivos)....................................... 85
3.4.2.3 Polimorfismo nos locos (P%)............................................................... 87
3.4.2.4 Número de heterozigotos..................................................................... 88
3.4.2.5 Heterozigosidade observada (Ho) ...................................................... 89
3.4.2.6 Heterozigosidade esperada (He)......................................................... 90
3.4.2.7 Índice de fixação (F)............................................................................ 91
3.4.2.8 Frequência alélica................................................................................ 93
3.4.2.9 Alelos raros e alelos exclusivos........................................................... 94
3.5 CONCLUSÕES.................................................................................... 97
4 CAPÍTULO III - AUTOFECUNDAÇÃO E POLINIZAÇÃO ABERTA EM Mimosa scabrella Benth. E SUA INFLUÊNCIA NA GERAÇÃO DE FRUTOS, SEMENTES E GERMINAÇÃO.................
99
4.1 RESUMO............................................................................................. 99
4.2 INTRODUÇÃO..................................................................................... 100
4.3 MATERIAL E MÉTODOS.................................................................... 101
4.3.1 Experimento I – Número de flores por inflorescência em Mimosa scabrella Benth. ..................................................................
101
4.3.2 Experimento II – Produção de frutos e sementes de Mimosa scabrella gerados por autofecundação e por polinização aberta..................................................................................................
102
4.3.3 Experimento III – Porcentagem de germinação das sementes oriundas de autofecundação e de polinização aberta...................
104
4.4 RESULTADOS E DISCUSSÃO........................................................... 105
4.4.1 Resultados.......................................................................................... 105
4.4.2 Discussão........................................................................................... 109
4.4.2.1 Experimento I ................................................................................... 109
4.4.2.2 Experimento II ............................................................................... 109
4.4.2.3 Experimento III..................................................................................... 112
21
4.5 CONCLUSÕES.................................................................................... 114
5 CONSIDERAÇÕES FINAIS................................................................ 117
REFERÊNCIAS................................................................................... 119
APÊNDICES........................................................................................ 137
ANEXO................................................................................................ 163
22
23
1 INTRODUÇÃO
Desde os tempos mais remotos até os dias atuais, as árvores sempre tiveram
vínculo com o ser humano e, mesmo com mudanças profundas no modo de vida do
homem, estas nunca perderam sua importância. Desta forma, quanto maior o
conhecimento sobre estas, maior a possibilidade de sua conservação e uso
adequado.
Conhecer o sistema reprodutivo de uma espécie arbórea é fundamental, pois
este é o responsável por transferir as informações genéticas às gerações
descendentes (SEBBENN, 2002). As formas de reprodução em arbóreas são
diversas, como por cruzamentos aleatórios, cruzamentos endogâmicos,
cruzamentos correlacionados, autofecundação ou fecundação mista com
cruzamento e autofecundação, além da apomixia (SEBBENN, 2006). Aspectos de
biologia floral e de fenologia, entre outros, contribuem na eficiência reprodutiva de
plantas mas não dispensam novos estudos, como os de genética populacional.
Uma vegetação pode ter suas características originais modificadas ao longo
do tempo, em consequência de eventos antropogênicos que alteram o ambiente
onde está inserida. Impactos negativos, como grandes desmatamentos, avanço de
áreas urbanas sobre limites rurais, expansões agropecuárias e grandes obras civis
sobre áreas de florestas, podem fragmentar, reduzir e isolar populações vegetais e
interferir na regeneração das espécies.
Acredita-se que as espécies arbóreas tropicais sejam vulneráveis aos efeitos
da degradação do seu habitat, devido as suas características demográficas e
reprodutivas (LOWE et al., 2005), assim como há evidências de que a perturbação
humana pode impactar negativamente na interação planta-polinizador (ECKERT et
al., 2009). A antropização está entre as principais causas da perda de diversidade
genética em espécies arbóreas, podendo gerar alterações em frequências alélicas e
deterioração das reservas genéticas de populações, com o passar das gerações.
Entretanto, populações vegetais protegidas, como as situadas em Unidades
de Conservação, tendem a manter sua diversidade ao formar estoque de material
genético para possíveis adaptações ao meio (SCHAFFER et al., 2011). Em estudos
de conservação, conhecer os padrões do movimento de pólen é fundamental para
entender como o estande remanescente e indivíduos isolados estão geneticamente
conectados (MORAES; SEBBENN, 2011).
24
Considera-se necessário incrementar as pesquisas com genética de
populações de espécies florestais em nosso país, com foco em conservação e uso
sustentável. Desta forma, propôs-se o estudo de uma espécie arbórea brasileira de
uso múltiplo, com importância ecológica e socioeconômica, em especial aos
produtores rurais das regiões de ocorrência natural: a Mimosa scabrella Benth.
Este trabalho está estruturado em três capítulos, com estudos sobre: I – o
sistema reprodutivo da espécie arbórea brasileira Mimosa scabrella baseado em
análises de matrizes e progênies com marcadores isoenzimáticos, em duas
estações reprodutivas consecutivas; II – a diversidade genética em duas populações
de Mimosa scabrella em ambientes com diferentes cenários e históricos de
perturbação no mesmo município; III- aspectos sobre a biologia floral da espécie,
sobre o potencial e a efetiva produção de frutos e sementes por autofecundação e
por polinização aberta e sobre a germinação das sementes.
O objetivo geral foi obter informações sobre o sistema reprodutivo e sobre a
diversidade genética desta espécie em população. Especificamente, os objetivos
foram: I - investigar o sistema reprodutivo de Mimosa scabrella em uma população,
com base em análises com isoenzimas referentes a duas estações reprodutivas
consecutivas; II - analisar a diversidade genética em duas populações de Mimosa
scabrella em quadrantes geográficos diferentes do mesmo município, com cenários
distintos: área com paisagem rural manejada e área de vegetação em unidade de
conservação; III - estimar a quantidade média de flores por inflorescência; analisar o
potencial teórico e a efetiva produção de frutos e sementes de Mimosa scabrella
gerados por autofecundação e por polinização aberta, e avaliar a germinação das
sementes obtidas por estas formas de fecundação.
Neste contexto, foram formuladas algumas hipóteses: I - o sistema
reprodutivo de Mimosa scabrella não é alterado após consecutivas estações
reprodutivas; II – pode haver diferença na diversidade genética de Mimosa scabrella
em função do tipo e histórico da paisagem onde a população está inserida; III - a
produção de frutos e de sementes de Mimosa scabrella e a taxa de germinação das
suas sementes, podem ser diferentemente influenciadas pela autofecundação e pela
polinização aberta.
25
2 CAPÍTULO I - SISTEMA REPRODUTIVO DE UMA POPULAÇÃO DE Mimosa scabrella Benth. EM LAGES, SC, ANALISADO EM DUAS ESTAÇÕES REPRODUTIVAS CONSECUTIVAS 2.1 RESUMO
Este capítulo objetivou investigar o sistema reprodutivo da espécie arbórea brasileira Mimosa scabrella Benth. (bracatinga) em população na Fazenda Experimental do Centro de Ciências Agroveterinárias, da Universidade do Estado de Santa Catarina, em Lages, Região Serrana Catarinense. Por análise de isoenzimas, interpretaram-se genótipos de 368 indivíduos (23 árvores matrizes e 345 progênies) da espécie em estudo, utilizando-se nove sistemas isoenzimáticos (PGI, 6PGDH, PGM, SKDH, IDH, PRX, ME, β-EST e DIA) em cada uma das estações reprodutivas consecutivas (2015 e 2016). Utilizou-se o programa estatístico Multilocus MLTR, que analisa modelos de cruzamento misto e de cruzamentos correlacionados para caracterizar o sistema reprodutivo de espécie arbórea em população. Para as duas estações reprodutivas analisadas, (2015 e 2016), foram obtidas respectivamente as médias dos principais parâmetros, como taxa de cruzamento multiloco (tm): 0,924752 e 0,845228; taxa de cruzamento uniloco (ts): 0,783149 e 0,675069; taxa de cruzamento entre indivíduos aparentados (tm-ts): 0,141603 e 0,170159; taxa de autofecundação (s): 0,075248 e 0,154778; número efetivo de árvores polinizadoras (Nep): 4,90 e 3,17; proporção de irmãos por autofecundação (PIA): 0,075248 e 0,154772; proporção de meio irmãos (PMI): 0,736121 e 0,578722 e proporção de irmãos completos (PIC): 0,188631 e 0,266506. Pelos resultados das estações reprodutivas consecutivas, conclui-se que a espécie arbórea Mimosa scabrella Benth. possui sistema reprodutivo misto, com predominância de cruzamentos na população. Palavras-chave: Bracatinga. Isoenzimas. Taxas de cruzamento. Sistema misto.
26
2.2 INTRODUÇÃO
O sistema reprodutivo de uma espécie é um fator determinante na variação
da sua estrutura genética entre e dentro das populações (ALVES, 2002). Em
espécies florestais, conhecê-lo ganha importância por auxiliar no conhecimento dos
descendentes, na sua estrutura genética, (MORAES; KAGEYAMA; SEBBENN,
2007) e do potencial evolutivo das populações, pelo padrão de união dos gametas
(LIENGSIRI; BOYLE; YEH, 1998). Quando o objetivo é a conservação ou
melhoramento genético de uma espécie, o primeiro passo é ter conhecimento do
seu sistema de cruzamento, pois este determina como os genes são transmitidos e
reorganizados nos descendentes (SEBBENN et al., 2000).
Nas plantas angiospermas, a reprodução sexuada pode ser classificada em
três tipos de sistema, determinados pelas formas de cruzamento e suas taxas: i-
sistema autógamo (em plantas com taxa de cruzamento até 5%); ii- sistema alógamo
(em plantas com taxa de cruzamento acima de 95%) e iii- sistema misto (em plantas
que realizam fecundação cruzada com taxas de cruzamento entre 5% e 95%, mas
também se autofecundam) (BARBOSA, 2014; KARASAWA, 2009). Referente ao
sistema reprodutivo misto, as populações com este sistema diferem das outras
populações completamente alógamas ou autógamas por serem uma mistura de
indivíduos com diferentes níveis de endogamia e graus de parentesco
(VENCOVSKY et al., 2001). Existem evidências de que o sistema reprodutivo misto
seja favorecido em relação ao autógamo, uma vez que forte depressão por
endogamia opõe-se à evolução da autofecundação (GOODWILLIE; KALISZ;
ECKERT, 2005). As estimativas e a caracterização das taxas de cruzamentos são
importantes no estudo da dinâmica dos alelos em populações (ALVES, 2002) e
possibilita inferir sobre possíveis ocorrências no ambiente das populações, analisar
suas descendências e auxiliar em tomadas de decisão.
A estratégia reprodutiva nas plantas angiospermas é diversificada, fato notado
pela morfologia floral. Em particular, o grupo das monoicas apresenta 72% das
plantas com flores hermafroditas, 11% com flores unissexuadas e 17% das plantas
com flores unissexuadas e hermafroditas simultaneamente, podendo ser
andromonoicas (com flores masculinas e hermafroditas), ginomonoicas (com flores
femininas e hermafroditas) ou trimonoicas (com flores masculinas, femininas e
hermafroditas) (KARASAWA, 2009).
27
O sistema de cruzamento de espécies florestais é analisado com base nos
genótipos da árvore matriz e das suas progênies (MOREIRA, 2009). Ao analisar
geneticamente as progênies, pode-se conhecer como uma espécie recombina seus
genes nos eventos reprodutivos e as características herdadas, incluindo as de
interesse econômico (SEBBENN; KAGEYAMA; ZANATTO, 2001), permitindo
inferências mais precisas para tomadas de decisões em ações conservacionistas.
Informações genéticas como vizinhança reprodutiva, taxas de cruzamentos e de
autofecundação, entre outras, facilitam o entendimento sobre o comportamento
reprodutivo de indivíduos arbóreos em população, sendo úteis em planejamentos de
coleta de sementes para fins de recuperação de áreas, para banco de germoplasma
ou para testes de progênies em melhoramento florestal (MORAES; KAGEYAMA;
SEBBENN, 2007).
Fatores externos e internos às plantas podem influenciar no sistema
reprodutivo de uma espécie vegetal, afetando a taxa de cruzamento e a correlação
de paternidade em populações. Entre os fatores externos há os vetores de
polinização e os seus comportamentos e entre os fatores internos há a fenologia, a
alocação de recursos nos frutos (MILLAR et al., 2000) e a autoincompatibilidade
(GIBBS; OLIVEIRA; BIANCHI, 1999). Em espécies arbóreas é comum o sistema
reprodutivo ser misto (SOBIERAJSKI; KAGEYAMA; SEBBENN, 2006) mas com
elevadas taxas de cruzamentos para populações de espécies folhosas (SEBBENN,
2003), em cujo grupo se inserem as de flores hermafroditas, como a Mimosa
scabrella.
Métodos de análises moleculares são utilizados em estudos de sistema
reprodutivo e de diversidade genética de populações de espécies florestais por
serem elucidativos em programas de conservação das espécies e manejo (MORI et
al., 2013). Marcadores genéticos são características qualitativas de herança
mendeliana simples e de fácil reconhecimento, cuja expressão não se influencia pelo
ambiente (CONTE, 2004). Os marcadores podem ser classificados em grupos
bioquímicos, proteicos e moleculares (BRAMMER, 2000). Historicamente as
décadas de 1960 e de 1970 foram revolucionárias com o desenvolvimento de
marcadores bioquímicos e moleculares (CONTE, 2004) e, de modo particular, a
década de 1970 foi o início da era das ―Novas Biotecnologias‖, com inovações em
tecnologias e com os marcadores bioquímicos sendo bem aceitos pela comunidade
científica (BRAMMER, 2000). As isoenzimas, por não serem DNA mas sim proteínas
28
visualizadas em gel após a eletroforese, são consideradas marcadores do grupo
bioquímico por alguns autores (HOFFMANN; BARROSO, 2006).
Por definição, isoenzimas são enzimas que possuem diferentes formas
moleculares mas com funções metabólicas específicas e representam um grupo
especializado de proteínas (BRAMMER, 2000). Estas diferem entre si nas
sequências de aminoácidos, embora catalisem a mesma reação química. O termo
―isoenzima‖ foi proposto em 1959 e a ―Enzime Commission for the International
Union of Biochemistry‖ recomendou o uso deste termo somente nas formas
diferentes que surgissem de alterações estruturais das proteínas (PIMENTEL, 1988).
As isoenzimas são marcadores genéticos convenientes por exibirem
propriedades interessantes, como ter alelos com expressão codominante e padrão
mendeliano, além da técnica de execução rápida e barata (GANDARA, 1996).
Mesmo com a técnica que utiliza o DNA, a separação das formas moleculares das
enzimas por eletroforese continua sendo bem utilizada em análises genéticas de
populações vegetais. Estudos de genética populacional com espécies florestais têm
dado suporte à importante constatação de que marcadores enzimáticos são úteis e
confiáveis para estimar parâmetros genéticos como os do sistema de reprodução em
plantas, observando-se congruências entre marcadores isoenzimáticos e
microssatélites em análise comparativa (CONTE et al., 2008). A técnica com
isoenzimas pode fornecer respostas auxiliadoras em quantificação de proteínas e
identificação de enzimas, sendo a grande força desta técnica a capacidade de
visualizar diretamente a atividade isoenzimática, detectando produtos de genes
catalizadores de uma mesma reação (NÓBREGA et al., 1999).
As isoenzimas são controladas geneticamente por alelos que estão em
diferentes locos (sistemas isoenzimáticos) (MONTAGNA et al., 2013), possibilitando
aos pesquisadores, a partir de fenótipos isoenzimáticos, identificarem genes com
funções importantes ainda na fase de plântula (BRAMMER, 2000). Os padrões de
diferentes isoenzimas e das proteínas têm sido utilizados para auxiliar na
identificação de espécies, cultivares e linhagens, já que a maioria dos alelos
apresenta expressão codominante, o que permite distinguir os heterozigotos dos
homozigotos, sendo esta uma vantagem que poucos marcadores genéticos
apresentam (NÓBREGA et al., 1999). As isoenzimas, utilizadas como marcadores
genéticos, podem fornecer informações sobre as magnitudes das taxas de
29
cruzamento e de autofecundação, do nº de árvores polinizadoras, entre outras,
favorecendo a caracterização do sistema reproduivo (SEBBENN et al., 2000).
Na análise estatística para caracterizar o sistema reprodutivo em plantas, um
dos programas utilizados com análise isoenzimática é o Multilocus Mating System
Program – MLTR 3.2 (RITLAND, 2008), que abrange o modelo de cruzamentos
mistos (RITLAND; JAIN, 1981) e o modelo de cruzamentos correlacionados
(RITLAND, 1989). O modelo de cruzamentos mistos admite que uma parte das
progênies é gerada por cruzamentos (aleatórios e sistemáticos ou biparentais) e
outra parte é gerada por autofecundação. Dos cruzamentos aleatórios originam-se
progênies de meio-irmãos e dos cruzamentos sistemáticos ou biparentais, originam-
se irmãos completos. O modelo de cruzamentos correlacionados só abrange os
cruzamentos, não envolve autofecundação e admite que as progênies são
indivíduos meio-irmãos e irmãos completos (SOBIERAJSKI, 2004).
A espécie Mimosa scabrella, objeto deste estudo, tem como ambiente
fitoecológico de ocorrência a Floresta Ombrófila Mista (FOM), inserida no bioma
brasileiro Mata Atlântica (MMA, 2016). A FOM, ou Floresta com Araucária,
representa a fitofisionomia florestal existente nos planaltos da região Sul do Brasil,
onde é encontrada predominantemente entre 800 e 1200 m e só eventualmente
ocorre acima deste limite (RODERJAN et al., 2002). Em menor proporção, e de
forma mais pontual, a FOM também ocorre nas Serras do Mar e Mantiqueira na
região Sudeste, em disjunções florísticas (RODERJAN et al., 2002; IBGE, 2012).
As formações ―propriamente ditas‖ da FOM delimitam-se por critérios
altitudinais como Aluvial, Submontana, Montana e Altomontana (Figura 1). A
formação Aluvial ocorre em terraços antigos associados à rede hidrográfica;
formação Submontana ocorre em locais abaixo de 400 m de altitude, em disjunções;
formação Montana ocorre em altitudes entre 400 e 1000 m e formação Altomontana
em altitudes acima de 1000 m (IBGE, 2012).
Uma das características da FOM é a coexistência de representantes das
floras tropical e temperada, como os gêneros arbóreos primitivos australásicos
Araucaria e Drimys e o afroasiático Podocarpus (IBGE, 2012). A espécie destaque é
Araucaria angustifolia (Bertol.) Kuntze (Araucariaceae), quase sempre associada
com espécies de gêneros arbóreos importantes, como Ocotea, Nectandra, Ilex,
Cedrela e Mimosa e outros (RODERJAN et al., 2002; IBGE, 2012).
30
Figura 1- Perfil da região fitoecológica Floresta Ombrófila Mista
Fonte: Adaptada de IBGE (2012).
O gênero Mimosa L. ocorre com predomínio na região Neotropical do planeta
(DOURADO; CONCEIÇÃO; SANTOS-SILVA, 2013) e no Brasil é representado por
358 espécies (DUTRA; MORIM, 2015). A espécie Mimosa scabrella Benth.
(Fabaceae, subfamília Caesalpinioideae, clado Mimosoide) (LPWG, 2013;
ESCOBAR; SILVA; TOZZI, 2017), é um representante arbóreo deste gênero em
vegetação secundária da FOM. O nome popular, bracatinga, significa ―árvore de
mato com muitas plumas‖ na língua Guarani, provavelmente devido às
inflorescências globosas do tipo capítulo (FOELKEL, 2012). Recebe outros nomes
como abracatinga e anizeiro no estado de MG, bracatinho e mandengo no estado do
RJ, maracatinga (Biguaçu,SC) e paracatinga (CARVALHO, 2002). O epíteto
específico scabrella refere-se à leve aspereza das folhas ao tato (FOELKEL, 2012;
CARPANEZZI et al., 1988).
Trata-se de uma espécie brasileira, com maior ocorrência nos estados do PR,
SC e RS, mas também na região Sudeste, com menor frequência, em localidades de
altitudes elevadas dos estados de MG, RJ e SP (DUTRA; MORIM, 2015). De uma
forma geral, a Mimosa scabrella distribui-se entre as latitudes 21º30’ e 29º50’ S e
longitudes 48º30’ e 53º50’ W (ROTTA; OLIVEIRA, 1981; CARVALHO, 2002), tendo
como referência para o seu limite de ocorrência ao Norte, o município de Coronel
Pacheco, MG (CARPANEZZI et al., 1988) (Figura 2).
Nos planaltos da região Sul e em serras da região Sudeste, ocorre
preferencialmente em altitudes acima dos 700 m (CARPANEZZI et al., 1988),
inclusive em pontos bem mais elevados, superiores a 1000 m (CARVALHO 2002)
em vegetação de Floresta Ombrófila Mista Montana e Altomontana.
1-Aluvial 2- Submontana 3- Montana 4- Altomontana
1 2
3
4
31
Por ser quase exclusiva de vegetação secundária em Floresta Ombrófila
Mista (BARTOSZECK, 2000), é pouco abundante em áreas ainda não perturbadas,
onde a vegetação de Araucaria angustifolia (Bertol.) Kuntze é primária (CARVALHO,
2002). Em áreas parcialmente devastadas pela exploração pode tornar-se
abundante (REITZ; KLEIN; REIS, 1988), assim como em clareiras naturais,
formando adensamentos monoespecíficos conhecidos como bracatingais (BAGGIO
et al., 1995), caracterizados pela densidade elevada de indivíduos de Mimosa
scabrella na fase inicial de desenvolvimento.
Figura 2 - Área de ocorrência natural de Mimosa scabrella Benth.
Fonte: Adaptada de Carpanezzi et al.(1988).
Estudos relatam densidade de 87% de indivíduos da espécie com idades de
um a quatro anos nos adensamentos mas que sofrem drástica redução com o
decorrer do tempo (STEENBOCK et al., 2011).
Seu crescimento é rápido, típico das espécies pioneiras, sendo
surpreendente nos seis anos iniciais (MAZUCHOWSKI, 1988), seguido por um
patamar de crescimento mais lento por alguns anos, quando entra numa fase de
declínio vital (CARPANEZZI et al., 1988). Segundo Carpanezzi et al. (1988), o ponto
Campos do
Jordão
Itararé
Mandirituba
Piraí do Sul
Lages
Guarapuava
vaItararé
Caçador Calmon
Teresópolis
Erechim
Vacaria
Pontos de ocorrência natural
Capital do Estado Pontos sem ocorrência natural
Principal área de ocorrência natural
LEGENDA
32
máximo da curva de crescimento correspondente a 8,6 anos de idade, indicando um
aumento anual de matéria seca até este ponto. As árvores podem atingir de 15 a 20
m de altura e DAP de 20 a 30 cm, mas raramente atingem 40 cm (REITZ; KLEIN;
REIS, 1988).
A idade reprodutiva é alcançada aos três anos, embora possa iniciar o
florescimento mais precocemente em condições ambientais excepcionais
(CARPANEZZI; PAGANO; BAGGIO, 1997; CARPANEZZI et al., 1988), como aos 18
meses, com formação de frutos aos 21 meses e início do seu amadurecimento aos
23 meses (BERTALOT, 1997). A floração apresenta o fenômeno ―mass-flowering‖,
que produz muitas flores em curto período de antese (HARTER-MARQUES;
ENGELS, 2003).
A polinização de suas flores é feita principalmente por abelhas, com destaque
para espécies brasileiras sem ferrão como Trigona spinipes (irapuá) e Melipona
quadrifasciata (mandaçaia), além de híbridos africanizados de Apis mellifera
(CATHARINO; CRESTANA; KAGEYAMA, 1982). Em um estudo, com 54 horas de
observação em São Francisco de Paula, RS, os polinizadores mais abundantes de
Mimosa scabrella foram as abelhas nativas sem ferrão Plebeia saiqui (mirim) e
Plebeia emerina (mirim), e a introduzida Apis mellifera (HARTER-MARQUES;
ENGELS, 2003).
As estações reprodutivas no Planalto Serrano Catarinense normalmente
ocorrem de junho a setembro, podendo haver alguma variação. No estado de SC,
observam-se os botões florais iniciando sua formação em março, com abertura das
primeiras flores em junho (FABROWSKI et al., 2005). O fruto da espécie é
classificado como craspédio (BARROSO et al., 1999; CARVALHO, 2002) e torna-se
maduro a partir de dezembro, mesmo período que no estado do PR. Nos estados de
SP e RS há alguma variação e amadurecem a partir de novembro (FABROWSKI, et
al, 2005; CARVALHO, 1994). A espécie possui síndrome de dispersão de sementes
por autocoria, com as sementes liberadas do fruto naturalmente (CARVALHO,
2002). Entende-se por síndrome de dispersão o processo que frutos e sementes são
transportados, à maior ou menor distância da planta-mãe (STEFANELLO; BULHÃO;
MARTINS, 2009) e, entende-se por autocoria, quando a própria planta lança as
sementes nas proximidades por mecanismo particular ou quando se desprendem de
forma natural (BIZERRIL, 2000; ALMEIDA, 2008). A autocoria com mecanismo
particular ―explosivo‖ faz com que as sementes sejam expulsas do fruto maduro por
33
ruptura abrupta do pericarpo. Já no modo ―não explosivo‖ da autocoria, as sementes
soltam-se naturalmente por gravidade e passam por fendas do pericarpo. Em
Mimosa scabrella, ocorre a fragmentação transversal do pericarpo do craspédio em
artículos monospérmicos, formando fendas por onde sai cada semente, e tal
fragmentação segmenta o pericarpo mas não atinge as bordas do carpelo, deixando-
as íntegras e persistentes, lembrando uma moldura (BARROSO et al., 1999).
A longevidade da Mimosa scabrella é baixa para uma espécie florestal. A
senilidade tem início em torno dos 17 a 18 anos de idade (WEBER, 2007; FOELKEL,
2012), quando começam morrer por senescência (FOELKEL, 2012) e termina seu
ciclo de vida em torno dos 25 anos de idade, quando praticamente desaparece da
floresta (SIMINSKI; MAZUCHOWSKI, 2014; SILVA et al., 2016) ou, no máximo, 30
anos (CARPANEZZI et al., 1988; MACHADO et al., 2006).
A espécie tem importância socioeconômica e ecológica, sendo considerada
de uso múltiplo (DAHMER et al., 2013), gerando benefícios diretos e indiretos com
produtos madeiráveis e não madeiráveis. O cultivo da Mimosa scabrella, tanto em
sistema florestal como agroflorestal, é importante fonte de renda de muitos
produtores rurais familiares, principalmente em SC e PR (MAZUCHOWSKI; RECH;
TORESAN, 2014). Em assentamentos agrários no planalto catarinense, cerca de
50% da renda das famílias origina-se de produtos de bracatingais sob manejo
(STEENBOCK, 2009; STEENBOCK et al., 2011), com a produção, uso e
comercialização de produtos, madeiráveis ou não. O manejo dos bracatingais revela
uma lógica para conservar a espécie e obter renda (STEENBOCK et al., 2011b).
A biomassa aérea é a porção de madeira passível de ser utilizada para gerar
energia, como lenha e carvão (SOUZA, 2011). A madeira de Mimosa scabrella tem
bom poder calorífico (4569-4890 kcal.kg-1) (CARPANEZZI et al., 1988; QUIRINO et
al., 2005), sendo bastante utilizada para queima direta como lenha doméstica ou em
indústrias, olarias e até locomotivas (MAZUCHOWSKI et al., 2014a). Como fonte
energética, também é utilizada na forma de carvão vegetal, cujo poder calorífico é
maior (7234-7559 kcal.kg-1) (CARPANEZZI et al., 1988).
Sua madeira serrada é utilizada tanto em movelaria rústica como de padrão
superior e para alcançar mercados maiores, como nos estados de SP e RJ, chega a
receber o nome de ―amêndola‖ como estratégia comercial para ―sofisticar‖ a
denominação (MAZUCHOWSKI et al., 2014a). A madeira da bracatinga tem
características de textura e cor superiores a de espécies exóticas plantadas
34
comercialmente no Brasil e utilizadas na indústria moveleira, tendo qualidade para
aplicação em partes aparentes dos móveis e, pela fácil trabalhabilidade, tem aptidão
para móveis maciços (ZAMARIAN, 2008). Também com madeira serrada são
produzidos pisos (assoalho, parquet, taco e outras classificações), painéis
(compensados, laminados, aglomerados, OSB e MDF), caixotaria, paletes e
embalagens leves (KRETSCHEK, 2004; MAZUCHOWSKI; TORESAN, 2014). Já a
madeira roliça tem bom uso em obras da construção civil (escoras e pontaletes) e na
olericultura (varas como tutor de plantas trepadeiras) (CARPANEZZI et al., 1988).
Para fins não madeiráveis, sua biomassa foliar pode ser utilizada na
alimentação complementar do gado em período de pastagens escassas, por ser
fonte de proteína bruta (249 g.kg-1 matéria seca) (NIANG et al., 1996) e estar
disponível quando as pastagens estão secas (BAGGIO et al.,1986).
Como planta apícola é destaque na região Sul do Brasil (CARVALHO, 1994;
MAZUCHOWSKI et al., 2014b), pelo reconhecimento de sua importância por
apicultores desta região de ocorrência (PEGORARO et al., 2011). É valorizada pela
intensa floração justamente no inverno, quando disponibiliza néctar e pólen
(MARTINS; ORTH, 2004) em período de pouca oferta de flores de outras espécies
melíferas (WEBER, 2007). Estudos apontam a Mimosa scabrella como espécie
néctar-polinífera, pelos percentuais médios de néctar, pólen e ambos, coletados por
abelhas no forrageamento (PEGORARO et al., 2011). Desta forma, a espécie torna-
se uma valiosa fonte nutricional para colmeias em períodos de escassez de pólen,
néctar e água às abelhas (CARPANEZZI et al., 1988; PEGORARO et al., 2011). Em
estudo sobre a atratividade floral da Mimosa scabrella para abelhas Apis mellifera,
quantificou-se que 28,0% das operárias forrageiras capturadas nas inflorescências
coletaram néctar, 21,3% coletaram pólen, 27,0% ambos os recursos e 23,6%
nenhum deles (PEGORARO et al., 2011).
Além das flores, outras partes desta arbórea também fornecem recursos
alimentares aos insetos. Fuste e galhos ofertam exsudatos vegetais, assim como
exsudatos adocicados expelidos por cochonilhas dos gêneros Tachardiella
(Homoptera) (MARTINS, 2005) e Stigmacoccus (Hemiptera) (WOLFF; WITTER;
LISBOA, 2015) ao sugarem seiva do floema. Estes escorrem pela árvore e são
matérias primas para abelhas na produção de um mel rico em açúcares, conhecido
por ―melato‖ (MAZUCHOWSKI et al., 2014b). A presença de compostos fenólicos
antioxidantes dão ao mel de melato características físico-químicas e sensoriais
35
diferenciadas do mel floral (SERAGLIO, 2016). Alguns extrativos da Mimosa
scabrella têm uso industrial, entre eles a galactomanana, um polissacarídeo que
atua como reserva de energia no endosperma, extraído da goma da semente para
uso como espessante na indústria cosmética, alimentícia, têxtil e farmacêutica, entre
outras aplicações (VENDRUSCOLO, 2005; PETCOWICZ et al., 2011).
Ecologicamente a espécie desempenha papel importante como facilitadora
sucessional, por ocupar rapidamente áreas alteradas, contribuir na melhoria das
condições edafoclimáticas e favorecer o processo de avanço da sucessão ecológica
da vegetação (FERREIRA, 2015). Por estes motivos é bem recomendada para
recuperação de solos degradados e pouco férteis, pois, além da rapidez de
ocupação e crescimento, deposita no solo boa quantidade de folhedo como fonte de
material orgânico (CARPANEZZI et al., 1988). Também fixa nitrogênio atmosférico
no solo, aceitando bem a associação com bactérias dos gêneros Rhizobium
(CARPANEZZI et al., 1988; FRANCO et al., 1995) e Burkholderia (PRIMIERI, 2016),
com boa nodulação nas raízes e incrementando seu potencial de espécie
recuperadora de solos.
Um bracatingal também atua como mitigador dos efeitos negativos das
mudanças climáticas, contribuindo com o ambiente (FEISTAUER et al., 2004;
URBANO, 2007). Agrupamentos de Mimosa scabrella possuem potencial de
sequestrar CO2 da atmosfera pela sua biomassa foliar (MELLO et al., 2012) e de
estocar o carbono nestes maciços, onde o CO2 capturado do ar e fixado na
biomassa é representado pelo carbono nas árvores (SOUZA, 2011). Estes são
serviços ambientais, cuja mensuração e valoração são possíveis por mecanismos de
compensação ambiental, os quais poderão reverter em benefícios aos proprietários
rurais que adotam práticas conservacionistas (FERREIRA, 2015).
O objetivo do estudo neste capítulo foi investigar o sistema reprodutivo de
Mimosa scabrella com base em marcadores isoenzimáticos, durante duas estações
reprodutivas consecutivas, em uma população no Planalto Serrano Catarinense.
36
2.3 MATERIAL E MÉTODOS
2.3.1 Local e população do estudo
A população de Mimosa scabrella deste estudo localiza-se no município de
Lages SC, (Figura 3), inserido na Mesorregião Serrana Catarinense. A escolha deste
município para o estudo da espécie justifica-se por ser uma das principais áreas de
sua ocorrência natural. O município possui temperatura média anual 16,6º C,
precipitação média anual de 1441 mm (CLIMATE, 2018), altitude média de 916 m e
sua classificação climática é Cfb (Köppen), com clima temperado, úmido e chuvas
uniformemente distribuídas no ano (ALVARES et al., 2013).
Figura 3 - Localização do município de Lages no estado de SC
Fonte: Elaborada pelo autor, 2018
O local do estudo é a Fazenda Experimental do Centro de Ciências
Agroveterinárias (FECAV), da Universidade do Estado de Santa Catarina (UDESC),
distante 26 km do campus, com acesso pela rodovia BR 282 (km 195), que possui
área total de 191 ha e é composta por três áreas denominadas Norte, Leste e Sul
(UDESC, 2012). Situa-se na latitude 27º44’’S e longitude 50º05’’W, com altitude
entre 853 m e 895 m, possui vegetação arbórea natural constituída por
remanescentes de Floresta Ombrófila Mista Montana distribuídos em fragmentos,
37
principalmente em matas ciliares e alguns capões preservados, compondo as Áreas
de Preservação Permanente e de Reserva Legal.
Na área do estudo também ocorre vegetação campestre formada em época
anterior à aquisição pelo CAV/UDESC, para provável atividade pecuária. Existe na
área uma boa reserva hídrica, com cursos d’água perenes que em determinado local
formam um represamento importante para a fauna local. A população de Mimosa
scabrella apresenta indivíduos adultos, juvenis e plântulas, preferencialmente nas
bordas dos remanescentes em vegetação ciliar.
No geral, os indivíduos de Mimosa scabrella distribuem-se na área de forma
descontínua pelos fragmentos arbóreos remanescentes, com exceção em dois
adensamentos de indivíduos da espécie, com predominância de árvores adultas,
formando faixas lineares (Figura 4).
Figura 4 - Adensamento de Mimosa scabrella em floração na área do estudo
Fonte: Acervo de Thiely Corazza, 2015.
Pela característica de indivíduos de Mimosa scabrella em agrupamento, estas
duas formações ciliares foram consideradas pequenos bracatingais, onde as árvores
apresentam altura maior do que a maioria das demais fora dos agrupamentos,
porém com copas menores.
38
2.3.2 Escolha das árvores matrizes
No período de setembro a dezembro/2015 realizaram-se a escolha e a
marcação das árvores matrizes da população de Mimosa scabrella para serem
utilizadas neste estudo. Com base em critérios previamente definidos, como estar
em idade reprodutiva, ter bom aspecto fitossanitário, não apresentar sinais de
senescência e ter distância mínima de 50 m entre elas, escolheram-se 35 árvores
matrizes que foram marcadas (MSC 01 a 35), registradas as coordenadas
geográficas e mensuradas a altura total (H) e o diâmetro à altura do peito (DAP)
(APÊNDICE A).
A partir da escolha das matrizes, planejou-se a coleta de frutos, produção de
progênies e coleta de folhas como material biológico para as análises por
isoenzimas, referentes às estações reprodutivas de 2015 e de 2016, visando
informações para caracterizar o sistema reprodutivo da espécie.
2.3.3 Coleta de frutos
Referente à estação reprodutiva de 2015, o acompanhamento periódico da
maturação dos craspédios nas 35 árvores matrizes selecionadas teve início em
outubro/2015. A coleta dos craspédios maduros ocorreu entre a última semana de
dezembro/2015 e a segunda semana de janeiro/2016. Como critério visual para a
coleta, adotou-se o momento em que os craspédios apresentassem coloração
marrom ferrugínea e antes de iniciarem a ruptura dos segmentos para liberação das
sementes.
Os frutos coletados foram acondicionados e identificados no campo em
embalagens plásticas separadas por matriz. Posteriormente foram colocados em
recipientes abertos em local com boa ventilação para concluir a secagem. Para
acelerar a secagem natural, colocaram-se os frutos ao sol por dois dias, pois, em
Mimosa scabrella, mesmo com aparência de maduros, podem apresentar teor de
umidade de 20 a 25% um pouco antes de liberar as sementes (CARPANEZZI et al.,
1988). Para estes autores, a simples exposição dos frutos ao sol por dois dias pode
reduzir para 14% a sua umidade e facilitar a extração manual das sementes.
Referente à estação reprodutiva de 2016, o desenvolvimento morfológico e a
maturação dos craspédios nas mesmas 35 árvores matrizes selecionadas, foram
39
monitorados a partir de outubro/2016, prolongando-se até a segunda semana de
janeiro/2017. Nesta ciclo, o amadurecimento dos craspédios foi mais tardio em duas
semanas do que o do ano anterior e, por este motivo, a coleta dos frutos ocorreu
entre a segunda e a quarta semana de janeiro/2017. Os procedimentos para coletar,
acondicionar e secar os frutos, foram iguais aos realizados no ano anterior.
2.3.4 Produção de progênies
Referente à estação reprodutiva de 2015, o preparo dos materiais e insumos
para a produção das progênies, foi realizado no viveiro florestal do CAV/UDESC.
Utilizaram-se substrato composto comercial (Quadro 1), vermiculita expandida com
granulometria fina e fertilizante de liberação controlada com NPK 14-14-14.
O preparo das sementes para semeadura envolveu a seleção das mesmas
(Figura 5), desinfestação fitossanitária (solução de hipoclorito de sódio 1% por 3
minutos) e tratamento para superação da dormência tegumentar, cujas atividades
foram em laboratório. Como método para superação de dormência das sementes,
optou-se pela escarificação térmica em água a 80º C, com posterior repouso na
mesma água em temperatura ambiente por 18h (CARPANEZZI et al., 1988;
CARVALHO, 2003), ficando as sementes hidratadas para a semeadura (Figura 5).
Figura 5 - A - Seleção de sementes para produção de progênies; B - Dimensões das sementes antes e após o tratamento de superação de dormência
Fonte: Elaborada pelo autor, 2016.
1 cm 1 cm
A B
A
40
Quadro 1- Características do substrato comercial utilizado na produção de progênies
Matérias primas Densidade (kg/m
3)
pH Umidade máx. (% peso/peso)
Capacidade de retenção de
água (% peso/peso)
Casca de pinus, fibra de coco, carvão vegetal, cinza e vermiculita expandida
285
6,5 ± 0,5
50
150
Fonte: Elaborado pelo autor, 2018.
A irrigação por microaspersão foi programada para cinco vezes ao dia (duas
matinais e três vespertinas) durante 10 minutos cada e a emergência das primeiras
plântulas iniciou cinco dias após a semeadura, em conformidade com os estudos de
germinação de sementes de Mimosa scabrella de Carpanezzi et al. (1988) e Avrella
et al. (2017).
O desenvolvimento inicial das progênies ocorreu em casa de vegetação não
climatizada, com cobertura e cortinas laterais de filme plástico leitoso (modelo
estufa). Após 35 dias neste ambiente, fez-se a transferência das progênies para a
casa de vegetação com cobertura e laterais de tela de polietileno preta 33%.
Em meados de junho/2016 fez-se uma semeadura complementar, visando
repor as perdas de progênies por motivos bióticos e abióticos. Devido ao fato de
cinco árvores matrizes (MSC 08, 14, 15, 21 e 24) terem produzido quantidade
reduzida de frutos na estação reprodutiva de 2015 e não terem deixado sobra de
sementes, estas não foram ressemeadas, possibilitando a semeadura complementar
somente de 30 matrizes. A quantidade semeada de cada matriz foi variada, pois
algumas matrizes tiveram mais perdas de progênies e/ou falhas de germinação do
que outras. Para esta semeadura complementar, utilizou-se o mesmo substrato
comercial, em iguais proporções, adicionado de vermiculita expandida e de
fertilizante de liberação controlada utilizadas na semeadura inicial. Todos os
procedimentos operacionais foram idênticos aos da semeadura inicial.
Por ser uma semeadura no final do outono, época de baixas temperaturas no
local e em ambiente não climatizado, a emergência das progênies iniciou mais
tardiamente, aos 11 dias após a semeadura. Também se observou que o
desenvolvimento das plântulas desta semeadura complementar foi mais lento
(Figura 6), quando comparado com a semeadura inicial no verão, fato já esperado
pela estação do ano.
41
Figura 6 - Progênies da semeadura complementar: A- 31 dias; B- 74 dias
Fonte: Elaborada pelo autor, 2016.
Referente à estação reprodutiva de 2016, no viveiro florestal do CAV/UDESC
repetiram-se os procedimentos para a produção de progênies com as sementes
coletadas nesta estação reprodutiva. Foram separadas 1400 sementes, assim como
os mesmos insumos e materiais necessários para a produção de progênies no ano
anterior, já descritos. Da mesma forma, os procedimentos para a desinfestação
fitossanitária e tratamento das sementes para superação de dormência tegumentar
foram idênticos aos realizados no ano anterior.
A semeadura foi realizada na segunda semana de fevereiro/2017, seguindo-
se os mesmos procedimentos operacionais do ano anterior. Com a intenção de
assegurar uma maior quantidade de progênies para cada matriz e garantir o
fornecimento de folhas para as análises isoenzimáticas, foram semeadas 40
sementes / matriz.
O desenvolvimento inicial das progênies igualmente foi em casa de vegetação
com cobertura plástica não climatizada, anteriormente descrita, onde as plântulas
iniciaram a emergência também após cinco dias de semeadas. A irrigação
automática teve a mesma programação que a do ano anterior (cinco vezes ao dia,
por 10 minutos cada vez).
Na produção de progênies da estação reprodutiva de 2016, antecipou-se a
transferência das progênies para a casa de vegetação não climatizada com
cobertura de tela de polietileno preta 33%. A transferência ocorreu com 15 dias após
A B
A
42
a semeadura, devido às elevadas temperaturas diurnas no interior da casa de
vegetação com cobertura plástica, no mês de fevereiro.
Mesmo sem perdas excessivas de progênies, na quarta semana de
março/2017 fez-se uma semeadura complementar como garantia de produção, já
que em cinco matrizes (MSC 02, 19, 23, 28 e 29), até aquele momento (42 dias após
a semeadura), havia quantidades de plântulas abaixo do estipulado para as
análises.
2.3.5 Coleta de folhas para análises
Em meados de setembro/2016, antes da análise isoenzimática das amostras
da estação reprodutiva de 2015, fez-se um levantamento quali-quantitativo das
progênies disponíveis para análise. Verificou-se que, da semeadura complementar
de junho/2016, nem todas as progênies estavam aptas a fornecer folhas para
análise, pois diversas plântulas apresentavam desenvolvimento vegetativo
incipiente, com folhas diminutas ou somente primórdios foliares, devido ao período
de baixas temperaturas pós semeadura complementar.
No geral, verficou-se que, das 35 matrizes amostradas na população, 12
delas tinham menos de 15 progênies com folhas disponíveis para as análises
isoenzimáticas. Diante deste fato, definiu-se que a quantidade de progênies a serem
analisadas seria de 15 indivíduos por matriz, o que gerou a exclusão de 12 matrizes
das análises (MSC 04; 05; 06; 08; 09; 10; 13; 14; 15; 20; 21 e 24), por terem menos
indivíduos do que a quantidade estipulada, em condições de análise isoenzimática.
Diante deste critério, na véspera da análise isoenzimática, fez-se a coleta de
folhas nas outras 23 matrizes que preenchiam o requisito da quantidade mínima de
progênies (MSC 01; 02; 03; 07; 11; 12; 16; 17; 18; 19; 22; 23; 25; 26; 27; 28; 29; 30;
31; 32; 33; 34 e 35), enquanto no viveiro florestal coletaram-se folhas de 15
progênies de cada uma destas matrizes. Neste novo arranjo, cada ―família‖ a ser
analisada ficou constituída por 16 indivíduos (a matriz + 15 progênies), totalizando
368 amostras (23 de matrizes e 345 de progênies).
No procedimento de coleta de folhas, separaram-se duas folhas inteiras de
árvores matrizes e de progênies, embalou-se em sacos plásticos com identificação
individualizada e colocou-se em bolsa térmica com barras de ―gelo espuma‖ para
melhor conservação durante o procedimento.
43
Ao final da coleta, as amostras foliares ficaram em geladeira até o momento
do seu transporte ao local das análises, o qual foi igualmente feito com caixas
térmicas com barras de ―gelo espuma‖ e camadas de jornais para preservar as
características de material fresco.
Referente à estação reprodutiva de 2016, para a coleta de folhas das progênies
e de suas respectivas matrizes, repetiram-se os procedimentos do ano anterior, já
descritos. Desta forma, na terceira semana de julho/2017 foram coletadas folhas das
23 famílias, formadas pelas mesmas 23 matrizes analisadas no ano anterior e por 15
novas progênies de cada matriz, compondo assim o novo lote de amostras para a
nova rodada de análises isoenzimáticas da mesma população de Mimosa scabrella.
2.3.6 Análise com isoenzimas
As análises isoenzimáticas das amostras de matrizes e progênies de Mimosa
scabrella da população em estudo foram realizadas no Laboratório de Fisiologia do
Desenvolvimento e Genética Vegetal (LFDGV), do Centro de Ciências Agrárias
(CCA), da Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC) em Florianópolis, SC. As
análises referentes às estações reprodutivas de 2015 e 2016 foram realizadas
respectivamente em setembro/2016 e julho/2017, cujos procedimentos basearam-se
nos protocolos utilizados pelo LFDGV/CCA/UFSC, onde as principais etapas foram:
a) Preparo das soluções tampão e dos sistemas isoenzimáticos
Seguiram-se os protocolos existentes para quatro tipos de soluções
necessárias a este processo: tampão de extração, tampão do gel de amido, tampão
da cuba de eletroforese (ou ―sistema eletrodo-gel‖) e tampão de revelação. Ressalta-
se que a solução tampão de extração também deve agir na manutenção da
atividade catalítica das enzimas e na prevenção de oxidação de possíveis
compostos fenólicos associados, e que a solução tampão do ―sistema eletrodo-gel‖ é
utilizada no preparo do gel e na cuba de eletroforese com os eletrodos.
As soluções tampão podem ser preparadas antecipadamente em volumes
maiores e armazenadas em geladeira, exceto o tampão de revelação (MONTAGNA
et al., 2013).
44
Preliminarmente às análises, testaram-se 12 sistemas isoenzimáticos com
base em protocolos para análises de isoenzimas de espécies florestais utilizados no
LFDGV/CCA/UFSC. Após os testes iniciais, definiu-se por nove sistemas
isoenzimáticos com base na qualidade da resolução da atividade das enzimas no gel
(Tabela 1). A composição detalhada de cada sistema enzimático é apresentada no
Anexo A.
Tabela 1- Sistemas isoenzimáticos utilizados para as análises de Mimosa scabrella
Sistema Enzima Código da enzima
1 PGI
Fosfoglucose isomerase (*EC 5.3.1.9)
2 6PGDH
6-Fosfogluconato desidrogenase (*EC 1.1.1.44)
3 PGM
Fosfoglucomutase (*EC 2.7.5.1)
4 SKDH
Xiquimato desidrogenase (*EC 1.1.1.25)
5 IDH
Isocitrato desidrogenase (*EC 1.1.1.42)
6 PRX
Peroxidase (*EC 1.11.1.7)
7 ME
Enzima málica (*EC 1.1.1.40)
8 β-EST
Beta esterase (*EC 3.1.1.1)
9 DIA Diaforase (*EC 1.8.1.4)
*(EC) Enzyme commission: código internacional das enzimas com base nas reações que catalisam Fonte: Elaborada autor, 2016.
b) Preparação do gel
Utilizou-se amido de milho PenetroseTM 30 a 13% no preparo do gel onde as
enzimas devem migrar, por constituir um substrato com boa resolução e compatível
com diferentes soluções tampão, além do baixo custo. A preparação do gel seguiu
os procedimentos da rotina do LFDGV/CCA/UFSC.
Para cada placa de gel, misturou-se 39 g de amido (Figura 7) com 300 ml da
solução tampão do gel em frasco Erlenmayer de 500 ml. A solução tampão do gel foi
a mesma solução do eletrodo com Tris-Citrato (TC) utilizada na cuba eletrolítica,
porém com diluição a 3,5%. A solução tampão do eletrodo com TC é constituída por
27 g/L de Tris e 16,52 g/L de ácido cítrico, titulada com NaOH até pH 7,5
(MONTAGNA et al., 2013).
45
A mistura homogeneizada foi aquecida sucessivamente por 40 segundos em
forno de micro-ondas (três vezes seguidas), sendo intercalada com intensa agitação
do frasco, manualmente. Os aquecimentos sucessivos tiveram continuidade, mas
com o tempo de 20 segundos por vez (três vezes seguidas), sendo intercalados com
forte agitação do frasco. Nesta fase, a mistura apresentava consistência viscosa.
Para finalizar o preparo do gel, o aquecimento continuou até os primeiros
sinais de ebulição, momento em que o frasco deve ser retirado do forno de micro-
ondas, impedindo a fervura. Esta etapa de interrupção da fervura foi repetida por
três vezes consecutivas, quando o gel de amido ficou fluído e pronto para ser vertido
nas formas (moldes), previamente preparadas. O tempo total desta etapa com
aquecimentos sucessivos foi de cinco minutos.
O gel foi vertido em formas retangulares com superfície de vidro liso e bordas
acrílicas removíveis (Figura 7), iniciando a fase de seu resfriamento.
Figura 7- A - Amido de milho e moldes para o gel; B - Gel polimerizado e liquefeito vertido nos moldes
Fonte: Elaborada pelo autor, 2016.
A
B
46
Inicialmente o gel resfriou em temperatura ambiente por 30 minutos e
posteriormente em geladeira, a 5 ºC, adquirindo consistência firme. Recomenda-se
preparar o gel na véspera de seu uso, para agilizar o processo de análise. A placa
de gel é retirada da geladeira no momento do seu ―carregamento‖ com as amostras
solubilizadas.
c) Maceração foliar, extração e solubilização das enzimas
Conforme protocolo do LFDGV/CCA/UFSC, em cada tubo de amostra foram
colocados 10 mg de Polivinilpolipirrolidone (PVPP), três gotas da solução de
extração nº 1 (ALFENAS, 1998), um a dois folíolos de amostra fresca de Mimosa
scabrella e cinco ―beads‖ de aço inoxidável para romperem mecanicamente os
tecidos vegetais durante a maceração. Na escolha dos folíolos para maceração,
deve-se evitar aqueles tenham tons avermelhados, pela possibilidade de conterem
mais compostos secundários prejudiciais ao processo de extração das enzimas.
Utilizou-se o equipamento macerador / homogeneizador de tecidos biológicos
PrecellysTM Bertin Corp. com programação de 6800 rpm por 15 segundos
(MONTAGNA et al., 2013).
As amostras maceradas e solubilizadas foram colocadas sobre tiras de papel
filtro cromatográfico absorvente WhatmanTM nº 3, cortados em dimensões de 2 mm
X 20 mm (―wicks’) (Figura 8).
Figura 8 - ―Wicks‖ com amostras solubilizadas para carregamento do gel
Fonte: Elaborada pelo autor, 2016.
47
d) Carregamento do gel com material foliar macerado e solubilizado
Inicialmente fez-se um corte reto na placa de gel, paralelo ao seu maior lado,
de uma extremidade à outra. O corte, a 3,5 cm da borda do gel, o separa em duas
partes, onde a maior será o campo de migração das enzimas durante a eletroforese.
Os ―wicks‖ embebidos com o material biológico solubilizado de cada matriz e
de suas progênies, foram inseridos na parte cortada do gel, ficando aderidos lado a
lado no gel (Figura 9). Como padrão de inserção dos ―wicks‖ no gel, alinhou-se
sempre a amostra da matriz como o primeiro ―wick‖ à esquerda, seguidos pelos 15
―wicks‖ das progênies. Em cada extremidade da placa de gel, colocou-se um ―wick‖
embebido em solução de azul de bromofenol a 1% para marcar a migração das
enzimas, servindo como ―wicks‖ balizadores (Figura 9).
Figura 9 - A - Inserção dos ―wicks‖ com o macerado na placa de gel; B – Gel carregado com amostras, pronto para a eletroforese
Fonte: Elaborada pelo autor, 2016.
A
B
48
e) Eletroforese
A eletroforese é um ―processo chave‖ na análise isoenzimática, cujas etapas
foram realizadas de acordo com o protocolo para espécies florestais do
LFDGV/CCA/UFSC.
A placa de gel, carregada com as amostras, foi colocada em geladeira (5 ºC),
sobre uma cuba eletrolítica com a solução tampão de ―corrida‖ e conectada a uma
fonte de corrente elétrica externa. Cria-se um campo de migração enzimática, onde
as enzimas tendem a se deslocar do eletrodo negativo (ânodo) ao positivo (cátodo),
convencionados pelas cores preta e vermelha respectivamente (Figura 10). A
solução tampão fica em contato com a placa de gel, por meio de um tecido poroso
que funciona como uma ―ponte úmida‖.
Figura 10 - Placa de gel com as amostras em eletroforese
Fonte: Elaborada pelo autor, 2016.
A corrente elétrica, aplicada para as moléculas das enzimas migrarem no gel
de amido, deve ser regulada na fonte geradora externa. Recomenda-se regular a
voltagem de 100 a 180 V em três etapas, durante a eletroforese que utiliza o sistema
tampão de eletrodo/gel Tris-Citrato (TC) (Tabela 2), com amperagem de 53 mA
(MONTAGNA et al., 2013).
49
Tabela 2 - Voltagens durante a eletroforese com sistema tampão de eletrodo/gel Tris- Citrato (TC)
Parâmetro Etapas
1 (do início até 20 min.)
2 (dos 20 aos 40 min.)
3 (dos 40 min. até o final)
Voltagem
100 V
140 V
180 V
Fonte: Elaborada pelo autor, 2016.
Os ―wicks‖ da placa de gel são retirados após 20 minutos do início da
eletroforese, momento em que também é feito o umedecimento do gel com a
solução tampão de ―corrida‖ existente na cuba. Como reforço para manter a baixa
temperatura do gel em eletroforese, uma barra de ―gelo espuma‖ foi colocada sobre
o gel, apoiada em placa de vidro, evitando seu aquecimento pela passagem da
corrente elétrica e a consequente degradação das enzimas (ALFENAS, 1998). O
processo de cada eletroforese foi monitorado, cuja duração foi de cinco horas, em
média, para a migração das enzimas pelos poros do gel de amido.
f) Corte do gel em lâminas (―fatiamento‖)
Finalizada a eletroforese, o gel foi cortado em camadas laminares, onde
posteriormente as reações enzimáticas são reveladas. Para este procedimento,
utilizaram-se linha de nylon 0,20 mm e um ―gabarito‖ para padronizar a espessura da
lâmina do gel em dois milímetros. O ―gabarito‖ é uma placa retangular de madeira,
com dois conjuntos de réguas plásticas iguais e sobrepostas nas laterais. No espaço
entre as réguas, encaixa-se a placa de gel, apoiada em superfície de vidro liso.
Para o corte de uma lâmina do gel, a linha esticada na horizontal é introduzida
na extremidade do gel e faz o corte nivelado pela altura das réguas laterais, que
servem como guia (Figura 11). Para um novo corte, retira-se uma régua de cada
lado e repete-se a operação. Cada placa de gel produziu seis lâminas íntegras.
g) Revelação das enzimas e interpretação dos zimogramas
Para cada sistema isoenzimático, foi colocada uma lâmina do gel em travessa
refratária de fundo branco, para visualização das bandas enzimáticas, na qual foi
adicionada a solução de revelação, deixando a lâmina do gel imersa (Figura 11).
50
Figura 11 - A - Fatiamento da placa de gel após a eletroforese; B - Colocação da solução de revelação na lâmina de gel
Fonte: Elaborada pelo autor, 2016.
A lâmina de gel imersa na solução de revelação foi colocada em estufa a
37°C, no escuro, durante 20 a 30 minutos, até revelar as atividades enzimáticas.
Após a revelação, a solução foi drenada e o gel lavado com água destilada. Cada
lâmina de gel foi identificada com o nome do sistema enzimático, da espécie, das
amostras e data.
As bandas enzimáticas reveladas foram interpretadas por meio da
visualização do produto resultante da reação catalisada pelas isoenzimas (Figura
12) e anotadas em formulário específico, compondo um zimograma. A interpretação
dos alelos, possibilita conhecer o mais provável genótipo dos indivíduos amostrados,
para cada sistema isoenzimático.
A
B
51
No momento da interpretação, registrou-se com foto as bandas enzimáticas
reveladas, pois, enzimas degradam-se em temperatura ambiente e perde-se a
nitidez no gel. Este registro é um recurso útil em caso de eventuais dúvidas.
Figura 12 - Padrão eletroforético revelado no gel pelo sistema isoenzimático IDH para duas ―famílias‖ de Mimosa scabrella
Fonte: Elaborada pelo autor, 2016.
2.3.7 Análise estatística para o sistema reprodutivo
Para caracterizar o sistema reprodutivo, nas estações reprodutivas de 2015 e
de 2016, utilizou-se o programa estatístico Multilocus Mating System – MLTR 3.2
(RITLAND, 2008), com erro padrão das médias (EP) baseado em 500 bootstraps. Os
métodos multilocos são utilizados pela menor variância estatística e maior robustez
contra a violação dos pressupostos (RITLAND, 2002). O MLTR gerou dados que
foram comparados pelos Intervalos de Confiança (IC) para 95% de nível de
confiabilidade e os IC não sobrepostos indicam diferença significativa entre as
médias comparadas.
Adotou-se neste estudo, como referencial comparativo, estimativas de
populações de Mimosa scabrella obtidos por Moreira (2009) em populações de
Calmon, SC e Matos Costa, SC e por Sobierajski (2004) em populações de Itararé,
SP; Piraí do Sul, PR; Lapa, PR; Turvo, PR; Mandirituba, PR; Honório Serpa, PR;
Ituporanga, SC e Caçador, SC.
IDH – MSC
34, 35
23/09/16
52
2.4 RESULTADOS E DISCUSSÃO
2.4.1 Resultados
Os resultados das análises estatísticas para os parâmetros do sistema
reprodutivo, nas duas estações reprodutivas, estão compilados na Tabela 3.
Tabela 3 - Médias dos parâmetros do sistema reprodutivo na população do estudo, nas estações reprodutivas de 2015 e 2016
Parâmetro Estação reprodutiva
2015 2016
Média IC Média IC
Total de árvores matrizes analisadas: Índice de fixação nas matrizes: FM
23
-0,146019*
-0,1678 -0,1243
23
- 0,066178*
-0,0704 -0,0620
Taxa de cruzamento multiloco:tm
0,924752* 0,9137 0,9358
0,845228* 0,8352 0,8553
Taxa de cruzamento uniloco:ts
0,783149* 0,7668 0,7995
0,675069* 0,6654 0,6848
Taxa de cruzamento entre parentes: tm – ts
0,141603* 0,1301 0,1531
0,170158* 0,1625 0,1778
Taxa de autofecundação:s = 1-tm Correlação de autofecundação: rs
0,075248*
0,070475*
0,0642 0,0863
0,0284 0,1126
0,154772*
0,160079*
0,1447 0,1648
0,1301 0,1901
Correlação multiloco de paternidade: rp(m)
0,203980* 0,1806 0,2774
0,315307* 0,2926 0,3380
Correlação uniloco de paternidade:rp(s)
-0,987970ns
-1,0030 -0,9729
-0,99804ns
-1,0004 -0,9956
Número efetivo de árvores polinizadoras (Nep): 1/ rp(m)
4,90* 4,5418 5,2631
3,17*
2,9127 3,4303
Proporção de irmãos por autofecundação: (PIA = s):1-tm
0,075248* 0,0642 0,0863
0,154772* 0,1447 0,1648
Proporção de meio irmãos: (PMI): tm . [1-rp(m)]
0,736121*
0,7093 0,7629
0,578722*
0,5586 0,5988
Proporção de irmãos completos: (PIC): tm . rp(m)
0,188631*
0,1686 0,2087
0,266506* 0,2496 0,2834
IC: : limite inferior e superior do Invervalo de Confiança com 95% de nível de confiança; * diferença significativa entre médias na mesma linha; ns: diferença não significativa Fonte: Elaborada pelo autor, 2018. .
53
Pelas amostras analisadas das populações nas estações reprodutivas, foram
interpretados os genótipos para os indivíduos amostrados. Os genótipos mais
prováveis das 23 ―famílias‖ (matriz e progênies) analisadas, para as duas estações
reprodutivas, estão disponibilizados nos APÊNDICES B e C, sendo cada ―família‖
composta pela árvore matriz e 15 progênies.
2.4.2 Discussão
2.4.2.1 Índice de fixação
Em ambas as estações reprodutivas analisadas (2015 e 2016), as médias dos
índices de fixação nas árvores matrizes apresentaram-se como diferentes a 5% de
probabilidade de erro e com sinal negativo (Tabela 3). Infere-se que os resultados
foram favoráveis à espécie em ambas as estações reprodutivas e tal inferência está
em conformidade com Antiqueira e Kageyama (2015) e Gusson, Sebbenn e
Kageyama (2006), para os quais, este parâmetro, quando tem resultado negativo,
indica menor quantidade de pares de alelos homozigotos em relação aos
heterozigotos. De acordo com os autores citados, o índice de fixação reflete a
deficiência ou excesso de homozigotos em relação ao esperado para uma
população em equilíbrio pelo princípio de Hardy-Weinberg, conforme seu valor
negativo ou positivo respectivamente. Como o índice FM continuou negativo em
2016, apesar da variação de 54,6% entre um ano e outro, deduz-se que a
deficiência de homozigotos nas árvores matrizes permaneceu, fato interpretado
como favorável à população em relação à endogamia.
Em Mimosa scabrella a dispersão de sementes ocorre por autocoria,
propiciando que indivíduos se estabeleçam próximos da árvore ―mãe‖ e entre si,
inclusive formando adensamentos estruturados em famílias. Esta situação pode
justificar variações nos níveis de endogamia com o decorrer das gerações, cujo fato
está apoiado em Murawski, Dayanandan e Bawa (1994). Para estes autores, uma
maior endogamia ocorre devido aos cruzamentos entre indivíduos aparentados e
biparentais e se a dispersão genética for limitada, como na síndrome por autocoria.
Para a variabilidade genética da espécie, considera-se favorável a
continuidade desta situação com deficiência de homozigotos, o que significará a
predominância de heterozigotos a cada ciclo reprodutivo. Tal inferência é
54
corroborada por Barbosa (2014), quando afirmou que os heterozigotos são
essenciais à recombinação gênica.
2.4.2.2 Taxa de cruzamento multiloco
Determinados critérios possibilitam fazer comparação mais abrangente de
taxas de cruzamento de diferentes espécies arbóreas. Estes critérios podem ser o
elo para agrupá-las por afinidades, como ser folhosa ou conífera, tropical ou
temperada, monoica ou dioica e de reprodução mista ou alógama, possibilitando
comparativos mais abrangentes, mas com ressalvas, respeitando-se as
particularidades das espécies e do ambiente.
Também é possível comparar taxas de cruzamento de uma mesma espécie
arbórea, analisando um conjunto de populações, sejam estas de diferentes
localidades de um mesmo município ou de diferentes procedências regionais,
igualmente com as ressalvas por particularidades ambientais dos locais. Neste
contexto, mencionam-se taxas de cruzamento multiloco (tm) que podem ser úteis em
comparativos mais abrangentes:
a) tm 0,880 para arbóreas angiospermas, média obtida de 42 espécies
(SEBBENN, 2000), cujo autor a considerou de magnitude alta.
b) tm 0,913 para arbóreas folhosas de sistema reprodutivo misto, média obtida
de 24 espécies (SEBBENN, 2003), que foi considerada alta pelo autor.
c) tm 0,971 para Mimosa scabrella, média obtida de nove populações em
áreas de ocorrência nos estados de SP, PR e SC (SOBIERAJSKI, 2004), cujo autor
a considerou de magnitude alta.
d) tm 0,806 para Mimosa scabrella, média de duas populações em municípios
de SC (MOREIRA, 2009), considerada de magnitude alta pelo autor.
Referente ao estudo, considera-se que as taxas de cruzamento multiloco
foram de magnitude alta em ambas as estações reprodutivas. Este fato está em
concordância com as avaliações de Sobierajski (2004) para Mimosa scabrella e com
Sebbenn (2003); Alves (2002); Sebbenn (2000) e Gandara (1996) para outras
diversas arbóreas folhosas, pois igualmente obtiveram elevadas taxas de
cruzamento multiloco, assim como consideraram este fato como frequente no grupo
de arbóreas folhosas. Ressalta-se que, taxas de cruzamento multiloco elevadas
costumam ocorrer até mesmo em espécies de sistema reprodutivo misto, para o qual
55
considera-se a taxa de 0,95 como limite máximo de cruzamento (BARBOSA, 2014;
KARASAWA, 2009). No entanto, não se descarta a possibilidade de que
determinadas espécies arbóreas possam apresentar taxas superestimadas. Caso
ocorra seleção contra homozigotos no período desde a polinização até o momento
de avaliação das progênies, a estimativa de autofecundação poderá ficar menor e,
como consequência, aumentará a estimativa de cruzamento multiloco. Tal
possibilidade baseia-se em Sobierajski, Kageyama e Sebbenn (2006), em
inferências sobre taxas altas de cruzamento multiloco em populações de Mimosa
scabrella.
Com base nas taxas obtidas no presente estudo, é possível deduzir que
houve recombinação gênica durante a reprodução de 2015, pela alta taxa de
cruzamento multiloco, sendo este um fato positivo em termos de variabilidade
genética da espécie na população estudada. Esta inferência alinha-se com Gusson,
Sebbenn e Kageyama (2006), ao afirmarem que a recombinação dos genes pode
significar maior potencial evolutivo para as espécies arbóreas e fazer frente à
seleção natural nos diversos ambientes onde ocorrem.
As estimativas médias deste parâmetro indicam um decréscimo na taxa da
estação reprodutiva de 2016 em relação a taxa de 2015. Os resultados, cuja
diferença numérica foi de 8,5%, apresentaram-se como significativamente
diferentes, pois não houve sobreposição dos Intervalos de Confiança (IC) a 95%,
assim como não houve alteração na magnitude das estimativas médias.
De uma forma geral, a diminuição da taxa de cruzamento em populações
arbóreas não é uma ocorrência favorável às mesmas, pela importância que
representam os cruzamentos em níveis elevados para a variabilidade genética da
espécie. No entanto, podem ocorrer oscilações ao longo do ciclo reprodutivo,
influenciadas por fatores inerentes à própria planta e/ou externos a ela. Referente ao
decréscimo da taxa de cruzamento multiloco observado de 2016, no campo das
hipóteses, existe a possibilidade de ter ocorrido algum evento influenciador na
reprodução desta espécie, a partir do final da reprodução de 2015, refletido nas
estimativas de 2016. Esta inferência alinha-se com Millar et al. (2000), quando
consideraram que o sistema reprodutivo de espécies vegetais pode ser influenciado
pela disponibilidade de recursos alimentares aos polinizadores e pelo
comportamento e densidade destes.
56
Acredita-se que fatores climáticos, como ventanias e chuvas fortes nas fases
de formação das inflorescências e de floração de Mimosa scabrella, podem até
mesmo comprometer o microambiente da reprodução (a copa), com quebra de
galhos e queda de inflorescências. De acordo com Caramori, Androcioli e Leal
(1996), galhos novos desta espécie são pouco resistentes ao vento e, ao
quebrarem, pode influenciar na produção de frutos. Este conjunto de eventos pode
interferir na rotina e comportamento dos polinizadores, cuja dedução está em
conformidade com Bugalho (2009) e Winston (2003), que comprovaram diminuição
ou interrupção do forrageamento de Apis mellifera em dias de ventos fortes e chuva,
ao estudarem o comportamento deste polinizador em relação às variações
climáticas. Para Mori et al. (2013), a densidade dos polinizadores também pode
causar a variação na taxa de cruzamento de espécies arbóreas.
Segundo Bugalho (2009) é provável que os efeitos do vento e da chuva sejam
semelhantes sobre este polinizador, fazendo que selecione os recursos alimentares
mais próximos de suas colmeias. O mesmo autor ainda observou que em dias
chuvosos as operárias forrageiras permanecem na colmeia e trocam o habitual
comportamento forrageiro pelo comportamento higiênico, com tarefas de menor
gasto energético, mesmo não sendo esta a sua prioridade. Diante disso, em
períodos de adversidades climáticas, a alteração no comportamento e na densidade
dos polinizadores, provoca redução nas saídas destes para coletar recursos e,
consequentemente, pode reduzir a polinização.
No estudo deste capítulo, as estimativas obtidas para os principais
parâmetros relacionados ao sistema reprodutivo de Mimosa scabrella, em duas
estações reprodutivas consecutivas (Tabela 3), também foram comparadas com os
resultados obtidos por Moreira (2009) e por Sobierajski (2004) em análises
isoenzimáticas desta espécie em populações dos estados de SP, PR e SC, que
serviram como referencial comparativo em parte das discussões.
Na estação reprodutiva de 2015, a taxa de cruzamento multiloco da
população de Mimosa scabrella foi considerada de magnitude elevada e dentro de
padrões esperados para espécies arbóreas com sistema reprodutivo misto com
predominância de cruzamentos. Comparando-a com taxas de cruzamento multiloco
de Mimosa scabrella obtidas por Moreira (2009), verifica-se que a mesma foi 15,6%
e 10,0% maior respectivamente que a das populações de Calmon, SC (0,780) e de
Matos Costa, SC (0,832). Em comparação com as taxas deste parâmetro obtidas por
57
Sobierajski (2004), a taxa do estudo foi 7,1% maior que a da população de Turvo,
PR (0,859). Porém, foi menor em 2,6% que a de Itararé, SP (0,949), em 8,1% que as
das populações de Piraí do Sul, PR (1,000), Lapa, PR (1,000), Mandirituba, PR
(1,000) e Ituporanga, SC (1,000), assim como foi menor em 2,19% que a de
Caçador, SC (0,945) e em 5,8% que a de Honório Serpa, PR (0,979). As estimativas
com valor máximo (1,000) indicam que a totalidade das fecundações das quatro
populações com esta taxa ocorreu por cruzamentos entre indivíduos, portanto sem
autofecundações.
A taxa de cruzamento multiloco do estudo na estação reprodutiva de 2015
indica que ocorreram cruzamentos em elevada proporção entre os indivíduos da
população analisada. Tal fato é positivo para uma espécie com flores hermafroditas,
como Mimosa scabrella, pelos ganhos genéticos que resultam de elevadas taxas de
cruzamento, estando em concordância com Manoel et al. (2012). Para os referidos
autores, cruzamentos favorecem a manutenção e a ampliação da diversidade
genética nas populações devido à recombinação de genótipos. A elevada taxa de
cruzamento pode traduzir também uma boa disponibilidade de pólen e a eficiência
dos insetos polinizadores desta espécie arbórea no local do estudo.
Na estação reprodutiva de 2016, a magnitude da taxa de cruzamento
multiloco da espécie também foi considerada alta. Em um comparativo com taxas de
cruzamento multiloco de populações da mesma espécie arbórea nos estados de SP,
PR e SC, igualmente analisadas por isoenzimas, verifica-se que ela foi maior em
7,7% e 1,5% respectivamente que as das populações em Calmon, SC e em Matos
Costa, SC, ambas estimadas por Moreira (2009). Porém, em comparação com
populações de Itararé, SP, Turvo, PR, Honório Serpa, PR e Caçador, SC, ela foi
menor em 12,2%, 1,6%, 15,8% e 11,8% respectivamente. O mesmo parâmetro
nesta estação reprodutiva também foi menor em 18,3% que os das populações de
Piraí do Sul, PR, Lapa, PR, Mandirituba, PR e Ituporanga, SC, todas com estimativa
máxima, obtidas por Sobierajski (2004).
2.4.2.3 Taxa de cruzamento uniloco
Taxas de cruzamento uniloco (ts) para espécies arbóreas podem ser úteis
como referências em comparativos mais amplos, com as devidas ressalvas pelas
particularidades das espécies e do ambiente. Como exemplo, é possível mencionar:
58
a) ts 0,822 média para o conjunto de 42 espécies arbóreas angiospermas
(SEBBENN, 2000);
b) ts 0,895 para Mimosa scabrella, média de nove populações nos estados de
SP, PR e SC (SOBIERAJSKI, 2004);
c) ts 0,629 para Mimosa scabrella, média de duas populações em municípios
de SC (MOREIRA, 2009).
Referente às taxas de cruzamento uniloco do estudo, houve decréscimo da
taxa média na estação reprodutiva de 2016 em relação à estação reprodutiva do ano
anterior. As taxas médias, cuja diferença numérica foi de 13,8%, apresentaram-se
significativamente diferentes, pois não houve sobreposição dos IC a 95%.
Neste estudo, nas duas estações reprodutivas consecutivas, as taxas de
cruzamento uniloco foram menores que as taxas de cruzamento multiloco, sugerindo
endogamia nos indivíduos parentais. Tal inferência é corroborada por Ribeiro e
Lovato (2004) e Moraes e Monteiro (2002), para os quais, taxa de cruzamento
uniloco menor que taxa de cruzamento multiloco sugere endogamia nas matrizes e
quando taxas de cruzamento uniloco e multiloco são iguais, indica ausência de
endogamia biparental. Também é possível associar a ocorrência de taxas de
cruzamento uniloco menores que as de cruzamento multiloco, com a possibilidade
de espécies arbóreas com flores hermafroditas, como a Mimosa scabrella,
realizarem autofecundações, incluindo-as no grupo de sistema reprodutivo misto.
Este fato está de acordo com Gusson, Sebbenn e Kageyama (2006), que afirmaram
haver evidências de não existirem mecanismos de autoincompatibilidade em
arbóreas com flores hermafroditas polinizadas por abelhas.
A taxa de cruzamento uniloco do estudo na estação reprodutiva de 2015,
comparada com taxas das populações da mesma espécie analisadas por
isoenzimas de outras localidades já mencionadas, é 20,9% e 18,2% maior
respectivamente que a da população de Calmon, SC (0,619) e de Matos Costa, SC
(0,640), obtidas por Moreira (2009). Entretanto, em relação às populações de Itararé,
SP (0,877), Turvo, PR (0,801), Piraí do Sul, PR (0,985), Lapa, PR (0,913), Honório
Serpa, PR (0,917), Mandirituba, PR (0,923), Ituporanga, SC (0,926) e Caçador, SC
(0,933), analisadas por Sobierajski (2004), a taxa deste estudo foi menor
respectivamente em 11,9%, 2,2%, 25,7%, 16,5%, 17,0%, 17,8%, 18,2% e 19,1%.
Referente à estação reprodutiva de 2016, a taxa de cruzamento uniloco do
estudo, quando comparada com o mesmo parâmetro em populações de Calmon, SC
59
e de Matos Costa, SC, obtidas por Moreira (2009), foi maior respectivamente em
8,3% e 5,1%. No comparativo com os resultados obtidos por Sobierajski (2004) em
Itararé, SP, Turvo, PR, Piraí do Sul, PR, Lapa, PR, Honório Serpa, PR, Mandirituba,
PR, Ituporanga, SC e Caçador, SC, a taxa deste estudo foi menor respectivamente
29,9%, 18,6%, 45,9%, 35,2%, 35,8%, 36,7%, 37,1% e 38,2% que estas.
2.4.2.4 Taxa de cruzamento entre aparentados
A taxa de cruzamento entre aparentados procura quantificar a proporção de
indivíduos considerados parentes na população que também fizeram cruzamentos
entre si. Tal parâmetro é estimado pela diferença entre as taxas de cruzamento
multiloco e uniloco, conforme a equação tm – ts.
Da mesma forma que o mencionado em parâmetros anteriores, exemplos de
estimativas desta taxa para espécies arbóreas folhosas, apresentadas por Sebbenn
(2001) e, especificamente para Mimosa scabrella, analisadas por Sobierajski (2004),
podem ser úteis em comparativos:
a) tm – ts média 0,059 obtida para um conjunto de 34 espécies arbóreas
angiospermas (SEBBENN, 2000);
b) tm – ts média 0,076 para Mimosa scabrella, de nove populações da espécie
em diferentes municípios dos estados de SP, PR e SC (SOBIERAJSKI, 2004).
Referente aos indicadores do estudo, houve um acréscimo na referida taxa da
estação reprodutiva em 2016 em relação à da estação reprodutiva de 2015. Os
resultados médios, cuja variação numérica foi de 20,16%, apresentaram-se como
significativamente diferentes, pois não houve sobreposição dos IC a 95%. O
aumento de cruzamentos entre indivíduos aparentados não é favorável à população,
pois representa que mais indivíduos com parentesco trocaram alelos entre si na
reprodução em 2016, aumentando os cruzamentos endogâmicos. Tal fato, se
continuar em progressão, pode levar à troca de alelos de forma menos aleatória em
futuros cruzamentos, o que potencializaria a elevação do nível de endogamia nas
próximas gerações.
Em 2015 e 2016 as taxas de cruzamentos entre indivíduos aparentados
apresentaram valores positivos, sugerindo a possibilidade de haver alguma
estruturação genética na população do estudo. Esta dedução é corroborada por Mori
et al. (2013), ao considerarem que o sinal positivo em taxa de cruzamento entre
60
aparentados indica uma provável estrutura genética intrapopulacional. Para
Rodrigues (2007), estrutura genética é a maneira pela qual a variabilidade genética
é repartida dentro da população e entre populações, com distribuição espacial ou
temporal dos genótipos. Para Sebbenn (2000), a distribuição espacial refere-se à
distribuição física dos indivíduos na área, considerando a distância entre eles. Trata-
se de uma característica de cada espécie e, devido a ela, há maior ou menor grau
de parentesco dentro dos grupos de indivíduos. Já a distribuição genética temporal
refere-se à subdivisão de gerações no local, como pais e filhos, plântulas e
indivíduos juvenis, indivíduos juvenis e adultos, ou então as várias gerações
contidas num mesmo local, como em banco de sementes ou de germoplasma.
Embora não avaliada neste estudo, uma possível estruturação genética pode
ser justificada pela disposição espacial dos indivíduos de Mimosa scabrella na
população analisada. Pelo fato de ocorrer dispersão de sementes por autocoria
nesta espécie, observa-se no local do estudo que as sementes liberadas
naturalmente do fruto permanecem nas proximidades da árvore matriz, pois não
possuem estruturas morfológicas ou atratividade suficiente à fauna, que favoreça
seu transporte para mais longe da árvore matriz. Desta forma, os indivíduos de
diferentes estações reprodutivas tendem a se estabelecer próximos entre si e das
suas matrizes, possibilitando futuros cruzamentos entre parentes e endogamia nos
descendentes.
Estes fatos estão em concordância com Sobierajski, Kageyama e Sebbenn
(2006), Sobieraski (2004) e Sebbenn (2003), quando afirmaram que sementes
dispersadas próximas à árvore ―mãe‖ aumenta a probabilidade das plantas ―filhas‖
se estabelecerem na sua vizinhança, contribuindo assim para a formação de
estrutura genética espacial dentro da população e de endogamia. No local do
estudo, os indivíduos adultos de Mimosa scabrella encontram-se distribuídos
descontinuamente nos remanescentes florestais, porém não a longas distâncias
entre si. Também existem na área, muitos indivíduos da espécie convivendo
agrupados, formando maciços arbóreos em dois locais da área. Nas principais
regiões de distribuição natural, a Mimosa scabrella ocorre em formações agrupadas
(bracatingais), sendo esta uma das características desta espécie. Este fato torna-se
discordante, em parte, de Murawski, Dayanandan e Bawa (1994), para quem os
agrupamentos de uma mesma espécie arbórea em florestas naturais são atípicos.
61
Na estação reprodutiva de 2015 deste estudo, a taxa de cruzamento entre
árvores aparentadas quando comparada ao mesmo parâmetro em outras
populações da mesma espécie, como as obtidas por Moreira (2009) na população
em Calmon, SC (0,161) e na população em Matos Costa, SC (0,192), nota-se que
ela foi menor em 13,6% e 35,5% respectivamente. No entanto, em relação às taxas
obtidas por Sobierajski (2004) para populações da espécie em Itararé, SP (0,072),
Turvo, PR (0,058), Piraí do Sul, PR (0,015), Lapa, PR (0,087), Honório Serpa, PR
(0,062), Mandirituba, PR (0,077), Ituporanga, SC (0,074) e Caçador, SC (0,012),
verifica-se que a taxa do estudo foi respectivamente maior em 49,1%, 59,0%, 89,4%,
38,58%, 56,2%, 45,6%, 47,7% e 91,5% que as mencionadas.
A simples detecção deste tipo de taxa de cruzamento indica a ocorrência de
troca de gametas entre indivíduos parentes na população, nesta estação
reprodutiva. Tal fato pode ser explicado pelo tipo de dispersão de sementes por
autocoria em Mimosa scabrella, onde estas são depositadas próximas da árvore
mãe e consequentemente próximas entre si. Com os descendentes estabelecendo-
se em proximidade, favorece a formação de uma estrutura genética na população,
que, por sua vez, oportunizam cruzamentos entre indivíduos aparentados, fato
alinhado com considerações de Sobierajski (2004).
Mesmo com estimativa maior que outros cruzamentos entre aparentados aqui
exemplificados, considera-se que esta taxa não foi de magnitude elevada para a
estação reprodutiva de 2015, representando um aspecto favorável à população, pois
quanto menor esta taxa, menores são as possibilidades de endogamia.
Referente à estação reprodutiva de 2016, a taxa de cruzamento entre
indivíduos aparentados do estudo ao ser confrontada com estimativas do mesmo
parâmetro em outras populações da mesma espécie, como as obtidas por Moreira
(2009), verifica-se que ela foi 5,3% maior que a da população em Calmon, SC,
porém foi 12,84% menor que a de Matos Costa, SC. No entanto, em relação às
estimativas obtidas por Sobierajski (2004) em populações de Itararé, SP, Turvo, PR,
Piraí do Sul, PR, Lapa, PR, Honório Serpa, PR, Mandirituba, PR, Ituporanga, SC e
Caçador, SC, esta taxa foi maior que estas em 57,6%, 65,9%, 91,1%, 48,8%, 63,5%,
54,7%, 56,5% e 92,9% respectivamente.
62
2.4.2.5 Correlação de autofecundação
Para fins comparativos, pode-se mencionar como referencial o valor de 0,091
(± 0,005) para a correlação de autofecundação, que representou a média de nove
populações de Mimosa scabrella em localidades dos estados de SP, PR e SC,
analisadas por Sobierajski (2004).
A estimativa obtida para tal parâmetro no estudo, foi considerada de baixa
magnitude na estação reprodutiva de 2015, sugerindo que a proporção de progênies
de autofecundação foi baixa. Mesmo assim, indica que não há autoincompatibilidade
na espécie, sendo tal inferência apoiada na avaliação de Sobierajski (2004), que
concluiu ser de magnitude baixa o valor 0,091 (± 0,005), obtido da média em nove
populações analisadas.
Nota-se que ocorreu um acréscimo na estimativa da correlação de
autofecundação da estação reprodutiva de 2016 em relação a do ano de 2015. As
estimativas médias, cuja variação numérica foi de 127,1%, apresentaram-se como
significativamente diferentes, pois não houve sobreposição dos IC a 95%. O
aumento na estimativa deste parâmetro não é favorável à população, pois sugere
que foi maior a proporção de progênies geradas por autofecundação na estação
reprodutiva de 2016, cujo fato ocorreu e pode ser observado nas proporções de
irmãos por autofecundação do estudo. Caso esta tendência continue nas próximas
estações reprodutivas, poderá haver reflexo desfavorável quanto à endogamia e
variabilidade genética.
2.4.2.6 Correlação multiloco de paternidade
A correlação multiloco de paternidade, segundo Antiqueira e Kageyama
(2015) e Mori et al. (2013), serve para demonstrar a ocorrência de cruzamentos
biparentais, dos quais geram-se irmãos completos. Neste contexto, a estimativa
obtida para tal parâmetro, significa que foi detectado cruzamento biparental nas
duas estações reprodutivas. Isto sugere que as fecundações cruzadas não foram
exclusivamente aleatórias, pois também geraram indivíduos irmãos completos pelos
cruzamentos biparentais. Portanto, dentre os descendentes de cruzamentos deve
haver uma mistura de graus de parentesco (meio irmãos com irmãos completos).
Esta inferência está em concordância com Antiqueira e Kageyama (2015) e
63
Sobierajski (2004), quando afirmaram que é aparentemente comum em espécies
arbóreas tropicais de polinização aberta, que os descendentes de cruzamentos não
sejam exclusivamente de indivíduos meio irmãos. Para Giudice Neto, Sebbenn e
Kageyama (2005), este fato é discordante da hipótese que assumia como aleatórios
todos os cruzamentos de espécies arbóreas em população natural, que produzia
unicamente indivíduos meio irmãos.
Estas informações são relevantes, por exemplo, para o planejamento da
coleta de sementes de arbóreas tropicais de polinização aberta, para fins de
conservação genética, melhoramento florestal e plantios de recuperação de áreas,
pois considera-se a existência de vários graus de parentesco entre os descendentes
de fecundação cruzada, como meio irmãos e irmãos completos, além dos gerados
por autofecundação.
Para fins comparativos de Mimosa scabrella, pode-se mencionar estimativas
de correlação multiloco de paternidade desta espécie, obtidas por Sobierajski (2004)
com nove populações em municípios dos estados de SP, PR e SC:
a) rpm 0,513 representando a média de todas as estimativas, considerada de
magnitude alta pelo autor;
b) rpm 0,695 representando a maior estimativa obtida, considerada de
magnitude alta;
c) rpm 0,153 representando a menor estimativa obtida, considerada de
magnitude média pelo autor.
No presente estudo, as correlações multiloco de paternidade nas estações
reprodutivas de 2015 e de 2016, podem ser consideradas de magnitude média em
2015 e com tendência a alta em 2016. As estimativas de tal correlação demonstram,
respectivamente, que 20,3% e 31,5% dos pares de progênies da população foram
originados por cruzamentos correlacionados de forma sistemática entre os mesmos
pais, originando uma parte dos descendentes com grau de parentesco de irmãos
completos. Esta dedução está em concordância com Ribeiro e Lovato (2004) e Mori
et al. (2013), quando afirmaram que a correlação multiloco de paternidade é um
indicativo de cruzamentos sistemáticos entre as mesmas duplas de parentais.
Referente à estação reprodutiva de 2016, houve aumento da estimativa média
deste parâmetro em relação à estimativa do ano anterior, refletindo a intensificação
de cruzamentos biparentais na estação de 2016. Tais médias, com diferença
64
numérica de 54,5%, apresentaram-se significativamente diferentes, pois não houve
sobreposição dos IC a 95%.
De um modo geral, este tipo de cruzamento correlacionado pode ser
decorrente de fatores internos e externos às espécies arbóreas, como assincronismo
no florescimento das árvores, poucas árvores ofertando recursos alimentares nas
proximidades e alterações ambientais que impactam no comportamento forrageador
e na densidade populacional dos polinizadores. Isso provoca aumento de visitas não
aleatórias dos polinizadores e de modo sistemático nas mesmas árvores.
2.4.2.7 Número de árvores polinizadoras
Este parâmetro representa quantos indivíduos de Mimosa scabrella em idade
reprodutiva, em média, contribuíram efetivamente como doadores de pólen na
fecundação das flores hermafroditas em cada árvore matriz da população. Este
índice possibilita ter noção quantitativa dos indivíduos reprodutivos que
desempenharam a função masculina nos cruzamentos de cada matriz, assim como
da disponibilidade de pólen e do comportamento dos polinizadores na floração.
Para comparações abrangentes e com as ressalvas pelas particularidades
ambientais de cada local, mencionam-se estimativas médias do nº de árvores
polinizadoras em cruzamentos em Mimosa scabrella. Referem-se a nove populações
dos estados de SP, PR e SC, analisadas por Sobierajski (2004) e a duas populações
analisadas por Moreira (2009) no estado de SC:
a) Nep 1,95, representando a média de nove populações em SP, PR e SC
(SOBIERAJSKI, 2004), foi considerado de magnitude restrita pelo autor.
b) Nep 6,54 e 1,44 referentes à maior e à menor estimativa entre as
populações (SOBIERAJSKI, 2004), considerados respectivamente de magnitudes
baixa e restrita pelo autor.
c) Nep 4,38 referente à média de duas populações em SC (MOREIRA, 2009),
considerado pelo autor como de magnitude baixa.
O número de árvores polinizadoras, quando é considerado de magnitude
baixa, reforça um possível comportamento dos agentes polinizadores para
realizarem cruzamentos sistemáticos entre duas árvores, depositando
repetitivamente pólen da mesma árvore doadora em flores da mesma árvore
65
receptora, resultando em maior proporção de irmãos completos entre os
descendentes (FERES, 2009).
No estudo, observa-se um decréscimo da estimativa em 2016 em relação à
estação reprodutiva de 2015 (Tabela 3). A variação numérica entre as estimativas
médias equivale a 35,3%, sendo que apresentaram-se como significativamente
diferentes, pois não houve sobreposição dos IC a 95%. Esta diminuição, por se
tratar de um parâmetro que quantifica as árvores que atuam como doadoras de
pólen nos cruzamentos, não é favorável à população arbórea e tal fato sugere a
possibilidade de interferência na polinização de 2016. Igualmente, em duas estações
reprodutivas consecutivas em uma mesma área, Medeiros (2010) obteve alteração
no número de árvores polinizadoras ao analisar Tabebuia aurea (Bignoniaceae), que
passou de 4,8 a 8,1 árvores polinizadoras no ano seguinte. Desta forma, pode-se
deduzir que tal parâmetro pode ser altamente variável na população, em função do
que acontece em cada estação reprodutiva, como a quantidade de flores
produzidas, por exemplo.
Como observação de campo durante o monitoramento de floração em 2016
na população do estudo, verificou-se que algumas matrizes escolhidas como
amostra para análises, e também outras não escolhidas, apresentaram secamento
parcial na copa, além da quebra de galhos sadios após dias de fortes ventos com
chuva. Embora não quantificado no estudo, supõe-se que tal secamento de ramos,
não visualizado em 2015 nas árvores amostradas, possa indicar o início de
senescência nestes indivíduos, pois a espécie tem ciclo de vida curto e não havia
indícios de doença ou pragas nas mesmas. Trata-se de uma inferência corroborada
por Ferreira et al. (2009), quando observaram que algumas espécies arbóreas
pioneiras apresentaram sinais visíveis de senescência aos 13 anos, com perda de
vigor, galhos mortos, copa perdendo folhas e soltura de casca, demonstrando
declínio vital, semelhantes aos sinais de senescência de Mimosa scabrella.
Neste contexto, deduz-se a possibilidade de que tais ocorrências na copa
tenham contribuído, em parte, para menor produção de flores e oferta de recursos
alimentares às abelhas polinizadoras da espécie na estação reprodutiva de 2016 e,
de alguma forma, tenham influenciado no comportamento forrageador, refletido na
diminuição deste parâmetro. Esta inferência está de acordo com Medeiros (2010),
quando considerou que a variação na intensidade da floração em cada estação
66
reprodutiva, é um fator que provavelmente interfere no número de árvores
efetivamente polinizadoras.
A média de 4,9 árvores doadoras de pólen na estação reprodutiva de 2015 foi
mais elevada do que na maioria das populações de Mimosa scabrella comparadas
neste estudo. Como exemplo, foi respectivamente 1,4% e 19,8% maior que o
número estimado para as populações em Calmon, SC (4,83) e em Matos Costa, SC
(3,93), estudadas por Moreira (2009). Esta média também foi maior em 60,8%,
57,1%, 54,4%, 16,3%, 57,1%, 58,7% e 70,6% que as estimativas obtidas por
Sobierajski (2004) para tal parâmetro, respectivamente em populações da espécie
em Itararé, SP (1,92), Turvo, PR (2,10), Piraí do Sul, PR (2,23), Honório Serpa, PR
(4,10), Mandirituba, PR (2,10), Ituporanga, SC (2,02) e Caçador, SC (1,44).
Entretanto, foi menor em 33,4% que a estimativa na população de Lapa, PR (6,54).
O número médio de árvores polinizadoras na estação reprodutiva de 2015
não foi elevado mas foi fator preponderante para assegurar a ocorrência de
cruzamentos e em taxas elevadas. Tal fato condiz com o padrão observado para a
espécie, com base em Moreira (2009) e Sobierajski (2004).
Na estação reprodutiva de 2016, embora a estimativa do número de árvores
polinizadoras de 3,17 tenha sido menor que a do ano anterior, ao compará-lo com as
outras populações mencionadas, tal quantidade foi maior que as obtidas em Itararé,
SP, Turvo, PR, Piraí do Sul, PR, Mandirituba, PR, Ituporanga, SC e Caçador, SC
(1,44), analisadas por Sobierajski (2004), correspondendo respectivamente a 39,4%,
33,7%, 29,6%, 33,7%, 36,2% e 54,5% maior que estas. Porém tal estimativa foi
106,3% e 29,3% menor que as obtidas pela mesma autora nas populações de Lapa,
PR (6,54) e Honório Serpa, PR (4,10) respectivamente.
Da mesma forma, o número médio desta estação reprodutiva (3,17) foi inferior
em 52,3% e 23,9% respectivamente que o das populações da espécie em Calmon,
SC (4,83) e em Matos Costa, SC (3,93), analisadas por Moreira (2009).
2.4.2.8 Proporção de irmãos por autofecundação
Os irmãos por autofecundação representam os descendentes gerados de
óvulos fecundados por grãos de pólen da mesma árvore, fato possível por se tratar
de espécie com flores hermafroditas, sem autoincompatibilidade.
67
Em uma mesma árvore adulta de Mimosa scabrella os grãos de pólen de uma
determinada flor são transportados pelos polinizadores para outras flores
hermafroditas da mesma inflorescência e também para flores hermafroditas de
outras inflorescências, mas dentro da mesma árvore. O grão de pólen de uma flor
hermafrodita ainda pode ser levado do estame ao estigma da sua própria flor e
fecundá-la, desde que haja sincronismo entre a receptividade do estigma e a
disponibilização de pólen naquela flor.
Com finalidade comparativa, mencionam-se exemplos de proporção de
irmãos por autofecundação resultantes da análise de Mimosa scabrella em várias
populações de SP, PR e SC obtidas por Sobierajski (2004) e por Moreira (2009):
a) PIA 0,029, representando a média das nove populações (SOBIERAJSKI,
2004), considerada de magnitude baixa pelo autor.
b) PIA 0,141 e 0,021, referentes à maior e à menor estimativa
respectivamente entre as nove populações (SOBIERAJSKI, 2004), consideradas de
magnitude baixa.
c) PIA 0,194, referente à média de duas populações em SC (MOREIRA,
2009), considerada de magnitude baixa pelo autor.
Referente ao estudo das duas estações reprodutivas, as estimativas indicam
que aumentou a proporção de irmãos por autofecundação em 2016 em relação à
estação reprodutiva de 2015. A variação numérica entre as médias foi 105,6%,
sendo estas significativamente diferentes, pois não houve sobreposição dos IC a
95%.
Este aumento de descendentes por autofecundação não é favorável para a
população, tendendo a refletir em aumento do nível de endogamia. Por sua vez,
quanto maior a endogamia, representa maior a presença de homozigotos, em
prejuízo da variabilidade genética da espécie, indo para o caminho contrário ao
desejável geneticamente. Tal consideração está em conformidade com Barbosa
(2014) quando afirmou que a autofecundação é a forma mais extrema de gerar
endogamia, por reduzir a frequência de heterozigotos, tão essenciais na
recombinação gênica. No entanto, apesar do aumento nas autofecundações em
2016, verifica-se que o índice de fixação FM continuou negativo (Tabela 3),
possibilitando inferir que a deficiência de homozigotos nas matrizes deixa a situação
ainda não preocupante para o momento, em relação à endogamia.
68
Referente à estação reprodutiva de 2015 deste estudo, a proporção obtida de
irmãos por autofecundação representa que para cada 100 descendentes, foram
gerados 7,5 indivíduos por autofecundação, portanto ocorreu efetivamente o
fornecimento de pólen da mesma árvore para fecundar suas próprias flores
hermafroditas. Comparando-se com outras estimativas do mesmo parâmetro em
populações de Mimosa scabrella nos estados de SP, PR e SC, verifica-se que a
estimativa da população do estudo, na estação reprodutiva de 2015, foi menor em
192,3% e 123,2% respectivamente que a obtidas por Moreira (2009) nas populações
de Calmon, SC (0,220) e de Matos Costa, SC (0,168). O resultado também foi menor
em 87,38% quando comparado com a população de Turvo, PR (0,141), analisada
por Sobierajski (2004). No entanto, tal proporção deste estudo foi maior do que em
outras populações de Mimosa scabrella avaliadas por Sobierajski (2004), como em
Itararé, SP (0,051), Honório Serpa, PR (0,021) e Caçador, SC (0,055), onde foi
maior respectivamente em 32,2%, 72,0% e 26,9%. Não se comparou a proporção de
irmãos por autofecundação com as das populações de Piraí do Sul, PR (0,000),
Lapa, PR (0,000), Mandirituba, PR (0,000) e Ituporanga, SC (0,000), por não
apresentarem descendentes por autofecundação.
Referente à estação reprodutiva de 2016, ao confrontar a estimativa obtida no
estudo com resultados do mesmo parâmetro para a mesma espécie, tal proporção
foi menor 42,1% e 8,5% que as obtidas por Moreira (2009) nas populações de
Calmon, SC e de Matos Costa, SC. No entanto, em relação às populações
analisadas por Sobierajski (2004) em Itararé, SP, Turvo, PR, Honório Serpa, PR e
Caçador, SC, a proporção de irmãos por autofecundação da referida estação
reprodutiva foi maior respectivamente 67,0%, 8,9%, 86,4% e 64,4%.
2.4.2.9 Proporção de meio irmãos
Os indivíduos meio irmãos representam os descendentes de cruzamentos
que ocorreram entre diversas árvores doadoras de pólen com uma mesma árvore
que foi a receptora destes pólens.
Da mesma forma que nos parâmetros anteriores, mencionam-se como
referencial comparativo, exemplos de proporção de meio irmãos em Mimosa
scabrella, como as obtidas por Moreira (2009) e por Sobierajski (2004) em análise
de populações da espécie em algumas localidades dos estados de SP, PR e SC:
69
a) PMI 0,473 representando a média de nove populações em SP, PR e SC
(SOBIERAJSKI, 2004), considerada de magnitude baixa pelo autor.
b) PMI 0,847 e 0,289 referente à maior e à menor estimativa entre as nove
populações (SOBIERAJSKI, 2004), consideradas respectivamente de magnitudes
alta e baixa.
c) PMI 0,6185 referente à média de duas populações no estado de SC
(MOREIRA, 2009), considerada de magnitude alta pelo autor.
No estudo ocorreu um decréscimo na proporção de meio irmãos na estação
reprodutiva de 2016 em relação ao mesmo período de 2015. Entre as médias houve
variação numérica de 21,3%, sendo estas significativamente diferentes, pois não
houve sobreposição dos IC a 95%.
Ao analisar isoladamente este fato, a menor proporção de meio irmãos na
estação reprodutiva de 2016 representa ser desfavorável geneticamente à espécie
na população, pois sugere provável diminuição de cruzamentos aleatórios na
estação reprodutiva de 2016, resultando em menos heterozigotos na recombinação
gênica. Deduz-se que algum fator, intrínseco à espécie arbórea ou ambiental,
influenciou fortemente no comportamento forrageiro dos polinizadores na população
de Mimosa scabrella do local, de modo a tornar as visitas destes às árvores menos
aleatórias. Esta inferência corrobora Antiqueira e Kageyama (2015), quando
consideraram que polinizadores podem visitar menos aleatoriamente as árvores
para coletar recursos alimentares, quando são afetados por fatores ambientais ou
internos da planta.
Em comparativo com outras populações de Mimosa scabrella, cujo sistema
reprodutivo também foi investigado por análise isoenzimáticas, a proporção de meio
irmãos obtida em 2015 foi maior respectivamente em 16,0% e 15,9% que as das
populações de Calmon, SC (0,618) e de Matos Costa, SC (0,619), analisadas por
Moreira (2009). Igualmente tal estimativa deste estudo foi maior em 38,1% que a da
população de Itararé, SP (0,455); em 38,8% que a de Turvo, PR (0,450); em 25,1%
que a de Piraí do Sul, PR (0,551); em 28,9 % que a de Mandirituba, PR (0,523); em
31,4% que a de Ituporanga, SC (0,505) e maior em 60,7% que a de Caçador, SC
(0,289), todas analisadas por Sobierajski (2004). Entretanto, em relação às
populações de Lapa, PR (0,847) e de Honório Serpa, PR (0,746), a proporção de
meio irmãos da estação de 2015 foi menor respectivamente em 15,0% e 1,3%.
70
Referente a estação reprodutiva de 2016, a proporção de meio irmãos obtida
qundo comparada com populações de Mimosa scabrella analisadas por Moreira
(2009), como a de Calmon, SC e de Matos Costa, SC, verifica-se que a mesma foi
menor respectivamente em 6,7% e 6,9% que estas mencionadas. Igualmente teve
estimativa menor em relação às populações analisadas por Sobierajski (2004), como
a de Lapa, PR e de Honório Serpa, PR, cujas diferenças corresponderam
respectivamente a 46,3% e 28,9%. No entanto, em comparativo com outras também
analisadas por Sobierajski (2004), como em Itararé, SP, Turvo, PR, Piraí do Sul, PR,
Mandirituba, PR, Ituporanga, SC e Caçador, SC, tal parâmetro nesta estação
reprodutiva foi maior respectivamente em 21,3%, 22,2%, 4,7%, 9,6%, 12,7% e
50,0% que as mencionadas.
2.4.2.10 Proporção de irmãos completos
Os irmãos completos representam os descendentes gerados de cruzamentos
que ocorrem sistematicamente entre as mesmas duas árvores. Com a finalidade de
comparações abrangentes, mencionam-se exemplos de proporção de irmãos
completos em Mimosa scabrella, resultantes da análise de nove populações dos
estados de SP, PR e SC, analisadas por Sobierajski (2004) e da média de duas
populações analisadas por Moreira (2009) no estado de SC:
a) PIC 0,498, representando a média das nove populações em SP, PR e SC
(SOBIERAJSKI, 2004), considerada de magnitude alta pelo autor.
b) PIC 0,656 e 0,153, referentes à maior e à menor estimativa
respectivamente entre as populações (SOBIERAJSKI, 2004), consideradas
respectivamente de magnitudes alta e baixa.
c) PIC 0,186 referente à média de duas populações em municípios diferentes
em SC (MOREIRA, 2009), considerada de magnitude baixa pelo autor.
Referente às estimativas do estudo, ocorreu um aumento na proporção de
irmãos completos em 2016 em relação à estação reprodutiva de 2015, com variação
numérica de 41,2% e diferença significativa entre as médias, pois não houve
sobreposição dos IC a 95%.
Considera-se que este aumento de irmãos completos não é favorável à
população, pois sinaliza que os cruzamentos biparentais foram mais frequentes em
2016, em detrimento dos cruzamentos aleatórios. Este fato, refletido nas estimativas,
71
possibilita inferir em alguma ocorrência importante na população em estudo, a ponto
de alterar o comportamento dos polinizadores. Sugere ter ocorrido forrageamento
mais concentrado em poucas árvores, de forma sistemática entre os mesmos
indivíduos parentais, contrapondo com a diminuição dos cruzamentos aleatórios,
conforme refletem as proporções de meio irmãos e de irmãos completos neste
comparativo entre as estações reprodutivas. Esta dedução está de acordo com
Antiqueira e Kageyama (2015), quando atribuíram a ocorrência de cruzamentos
biparentais ao comportamento dos polinizadores, quando estes priorizam visitas
sistemáticas em árvores vizinhas, atribuindo também ao reduzido número de
árvores vizinhas próximas, assim como a algum fator inerente à planta, como falta
de sincronismo na floração.
Mesmo com as alterações nas estimativas de uma estação reprodutiva para
outra do ano seguinte, as proporções dos descendentes permaneceram na mesma
ordem, com maior quantidade de meio irmãos, seguido de irmãos completos e com
menores proporções de irmãos de autofecundação.
Em um comparativo com algumas populações de Mimosa scabrella
mencionadas na discussão em parâmetros anteriores, verifica-se que o resultado
estimado para a proporção de irmãos completos na estação reprodutiva de 2015 foi
maior em 14,6% que o da população de Calmon, SC (0,161) mas menor em 11,8%
que o de Matos Costa, SC (0,211), obtidos por Moreira (2009). Em relação às
populações analisadas por Sobierajski (2004), a proporção de irmãos completos do
estudo em 2015 foi igualmente menor que as de Itararé, SP (0,494), Turvo, PR
(0,409), Piraí do Sul, PR (0,449), Honório Serpa, PR (0,239), Mandirituba, PR
(0,477), Ituporanga, SC (0,495) e Caçador, SC (0,656), correspondendo a 161,8%,
116,8%, 138,0%, 26,7%, 152,8%, 162,4% e 247,7% respectivamente menor. Em
relação aos irmãos completos para a população de Lapa, PR (0,153), obtidos por
Sobierajski (2004), a proporção na estação reprodutiva de 2015 foi maior em 18,8%.
Referente à estação reprodutiva de 2016, ao confrontar a proporção de
irmãos completos da população do estudo com estimativas de outras populações da
mesma espécie já mencionadas, verifica-se que a mesma foi maior em 39,5% e
20,8% respectivamente que a de Calmon, SC e a de Matos Costa, SC, analisadas
por Moreira (2009). Da mesma forma, a estimativa do estudo foi maior que as das
populações de Lapa, PR e de Honório Serpa, PR em 42,5% e 10,3%
respectivamente, obtidos por Sobierajski (2004). No entanto, tal estimativa do estudo
72
em 2016 foi menor que as de outras populações de Mimosa scabrella também
analisadas por Sobierajski (2004) e aqui comparadas, como as de Itararé, SP,
Turvo, PR, Piraí do Sul, PR, Mandirituba, PR, Ituporanga, SC e Caçador, SC,
respectivamente em 85,3%, 53,4%, 68,4%, 78,9%, 85,7% e 146,1%.
2.5 CONCLUSÕES
Com os resultados do estudo do sistema reprodutivo de Mimosa scabrella,
nas estações reprodutivas consecutivas de 2015 e 2016, concluiu-se que:
a) o sistema reprodutivo de Mimosa scabrella é misto, com predominância de
cruzamentos;
b) os cruzamentos ocorrem em taxas elevadas na população desta
espécie,onde a maioria dos descendentes gerados por cruzamentos é de meio
irmãos;
c) ocorrem autofecundações em Mimosa scabrella em população,
comprovando que a espécie não possui autoincompatibilidade;
d) o número de árvores doadoras de pólen para cada matriz de Mimosa
scabrella, não é considerado elevado, mas garante os cruzamentos de forma
predominante e a continuidade da sobrevivência da espécie a cada estação
reprodutiva;
e) a população de Mimosa scabrella apresentou diferenças significativas
entre as médias de quase todos os parâmetros do sistema reprodutivo, nas estações
reprodutivas consecutivas analisadas.
73
3 CAPÍTULO II - DIVERSIDADE GENÉTICA EM DUAS POPULAÇÕES DE Mimosa scabrella Benth. EM LAGES-SC, EM ÁREA COM PAISAGEM MANEJADA E EM UNIDADE DE CONSERVAÇÃO
3.1 RESUMO
O estudo deste capítulo objetivou caracterizar a diversidade genética em duas populações de Mimosa scabrella Benth. (bracatinga) em Lages-SC, distantes 31 km entre si e inseridas em Floresta Ombrófila Mista Montana com paisagens distintas. A população da espécie na Fazenda Experimental do CAV / UDESC está em área restrita à pesquisa e apresenta histórico recente de uso com agricultura e pecuária. A população da espécie no Parque Natural Municipal está em área pública que abriga a Unidade de Conservação, apresentando-se em grande parte aglomerada e circundada pela floresta natural protegida da área, embora tenha ocorrido no passado exploração seletiva de madeira. Por análise de isoenzimas, interpretaram-se genótipos de 100 árvores adultas (50 de cada população) para nove locos isoenzimáticos (PGI, 6PGDH, PGM, SKDH, IDH, PRX, ME, β-EST e DIA). Utilizou-se o programa estatístico GenAlEx. 6.5 para as estimativas dos principais parâmetros de diversidade genética da espécie em ambas as populações e os valores médios foram comparados pelos Intervalos de Confiança a 95%. Dentre os parâmetros de diversidade genética para a espécie, algumas das estimativas para as populações da Fazenda Experimental e do Parque Natural foram respectivamente: número de alelos por loco (Â): 3,555 (EP 0,556) e 3,444 (EP 0,412), Heterozigosidade observada (Ho): 0,427 (EP 0,066) e 0,309 (EP 0,052) e Heterozigosidade esperada (He): 0,469 (EP 0,070) e 0,362 (EP 0,063). Conclui-se que não há evidências de que as paisagens, com diferentes históricos de perturbação, influenciaram diferentemente na diversidade genética de Mimosa scabrella destas populações. Palavras-chave: Bracatinga. Floresta Ombrófila Mista. Alelos. Heterozigosidade.
74
3.2 INTRODUÇÃO
O termo biodiversidade tornou-se cada vez mais valorizado com a velocidade
do desenvolvimento de todo o planeta. O modo de produção agropecuária e florestal
madeireira no Brasil ainda está associado, por motivos históricos, à ações
prejudiciais ao meio ambiente em vários níveis, mesmo sendo praticada por minorias
setorizadas. A expansão de áreas agrícolas de maneira inadequada sobre áreas de
florestas naturais ainda é uma realidade brasileira, como ocorre em regiões de Mata
Atlântica, Cerrado e Amazônia. A situação agrava-se quando não se observam
aspectos biológicos, reprodutivos, de regeneração e o padrão de distribuição
genética das espécies florestais, o que pode levar à redução da base genética
destas e comprometer os ecossistemas onde estão inseridas. O fluxo gênico pode
tornar-se restrito em populações mantidas isoladas ou estruturadas em pequenos
grupos, impactando na erosão da variação genética e na endogamia, aspectos que
devem ser considerados nas estratégias de conservação (CABALLERO et al., 2010).
Teorias de isolamento reprodutivo prevêem perda de diversidade genética e
aumentos na endogamia e na estrutura genética espacial em tais populações
(SEBBENN et al. 2010).
Os estudos de genética em populações de espécies arbóreas visam conhecer
os níveis de variabilidade genética existente em uma determinada espécie para
auxiliar no planejamento de ações de conservação e uso.
Diversidade genética refere-se a toda variação biológica hereditária
acumulada durante o processo de evolução, sob a ação de forças evolutivas
presentes como mutação, seleção natural, migração ou fluxo gênico e deriva
genética. A diversidade genética pode ser compreendida como a variedade de alelos
e genótipos presentes nas populações, geralmente descrita em termos de
frequências alélicas, número de alelos e heterozigosidade (BARBOSA, 2014). A
diversidade de uma espécie envolve a variação entre indivíduos da mesma
população, assim como variação entre populações da mesma espécie que estão
separadas espacialmente, onde tais variações podem ser de ordem morfológica,
comportamental ou genética, entre outras (RIBEIRO et al., 2016).
No entanto, pelo mau uso dos recursos naturais, pode haver perdas
consistentes de espécies nos ecossistemas, incluindo-se as espécies florestais, cujo
agravamento ocorre com o aumento do desmatamento, especialmente em florestas
75
tropicais, onde se concentra a maior parte da biodiversidade (GANEM, 2011). Aliado
a isto, estudos de fragmentação da vegetação são conclusivos em afirmar que,
nestes casos, há diminuição na diversidade genética em plantas (AGUILAR, 2008).
Com a redução de ecossistemas e biomas, pode haver diminuição da
diversidade biológica nos mesmos e comprometer o processo evolutivo das
espécies, pois há perda de variabilidade genética e do potencial de adaptação das
populações naturais às mudanças ambientais (MOURA, 2005). Considera-se que a
perda de biodiversidade é uma crise silenciosa cuja interrupção é necessária para
não levar à homogeneização biótica do planeta (GANEM, 2011). Para este autor, as
evidências dessa crise são manifestadas pelo declínio das populações biológicas,
ameaça de extinção de espécies, perda de diversidade genética em espécies e
degradação de ecossistemas com perda de hábitats.
Quando as características originais de um determinado local são alteradas
por ação humana, como em vegetação e/ou solo, gera-se uma área antropizada,
onde tal ação antrópica não só prejudica o ecossistema, como também suas áreas
adjacentes (BOAKES et al., 2010). A intensiva exploração de recursos florestais de
forma seletiva, atividades do agronegócio promovendo mudanças no uso da terra e
a expansão urbana sobre as áreas de florestas estão entre os principais fatores que
promovem perda na diversidade de espécies arbóreas (RIBEIRO et al., 2016).
Estima-se que nos últimos 10.000 anos, aproximadamente metade da
superfície terrestre do planeta (excluindo-se as áreas polares com gelo) foi
convertida ou consideravelmente modificada por atividades humanas (LAMBIN;
GEIST; LEPERS, 2003). O processo antropogênico em áreas com florestas naturais
ocorre de forma globalizada e acelerada, promovendo modificações no ambiente
pelo fato da capacidade do homem em alterar rapidamente ambientes naturais ser
muitas vezes superior à capacidade de recomposição destes (COSTA, 2014).
Entretanto, devido ao fato das vegetações florestais serem tão importantes e a ação
do homem ser tão intensiva sobre elas, quase sempre por interesses econômicos, a
situação das florestas do mundo continuam sendo estudadas.
Buscar respostas às alterações de habitats em populações de espécies
chaves é fundamental para conservação de paisagens fragmentadas (HANSON et
al., 2008), onde inclui-se a investigação da diversidade genética das espécies.
76
Estudos para conservação de recursos genéticos florestais são fundamentais,
pois a pressão do desenvolvimento urbano e agropecuário sobre as florestas
naturais é crescente no Brasil. A conservação da diversidade genética é uma
preocupação fundamental em Biologia da Conservação, pois refere-se à matéria-
prima para a mudança evolucionária, portanto, ao potencial para se adaptar a
ambientes em mudança (AGUILAR et al., 2008). Estes estudos, que focam a
conservação genética, fundamentam as melhores formas de preservação da
diversidade dentro das espécies (SAIKI, 2016), os quais têm na diversidade genética
um parâmetro populacional indispensável (MELLO, 2012).
Quando se pensa no conflito de interesses sobre os recursos florestais,
existem, no mínimo, duas correntes opostas, onde um lado quer usar e o outro lado
quer proteger. O ideal é o equilíbrio entre a manutenção das vegetações naturais
com sustentabilidade e a pressão pela demanda por seus produtos e serviços
ambientais. Em áreas não conservadas adequadamente, há o agravamento do
processo de degradação ambiental e esgotamento dos recursos naturais
disponíveis, notando-se um aumento da preocupação com os danos ambientais
causados na reprodução e diversidade genética das espécies arbóreas (RIBEIRO et
al., 2016).
A criação de espaços protegidos pelos governos federal, estadual e municipal
ou por iniciativas particulares, sob a forma de Unidades de Conservação (UC), é
uma alternativa lenta mas extremamente benéfica à conservação dos recursos
genéticos da flora e fauna ameaçados. Unidades de Conservação são espaços
territoriais com recursos naturais relevantes, que buscam assegurar a
representatividade das diferentes populações, habitats e ecossistemas do país,
preservando o patrimônio biológico existente (MMA, 2018). Desta forma, estudos de
diversidade genética com espécies arbóreas nativas em populações, as quais são
importantes para a manutenção da biodiversidade e da estruturação da floresta
(SEOANE, 2007), possibilitam obter dados e informações relevantes para
estratégias de sua conservação e uso.
O objetivo deste estudo (capítulo II) foi caracterizar e comparar a diversidade
genética de duas populações de Mimosa scabrella localizadas em paisagens com
diferentes históricos de perturbação, no mesmo município.
77
3.3 MATERIAL E MÉTODOS
3.3.1 Locais do estudo
Este estudo teve como locais a Fazenda Experimental do CAV e o Parque
Natural Municipal João José Theodoro da Costa Neto, ambos em Lages, SC.
A Fazenda Experimental destina-se às atividades de pesquisa, ensino e
extensão do CAV/UDESC e localiza-se no setor leste do município, com acesso
principal pela rodovia BR 282 (Km 195), distante 26 km do campus. Possui 191 ha e
apresenta sinais de antropização, com parte da vegetação florestal original alterada
pela agricultura e pecuária em período anterior à aquisição pela UDESC. A
vegetação arbórea remanescente é característica de Floresta Ombrófila Mista (FOM)
e mantém-se em fragmentos nas matas ciliares e em capões de vegetação,
compondo as Áreas de Preservação Permanente (APPs) e de Reserva Legal (RL).
Para o presente estudo de diversidade genética, foram amostrados indivíduos
da população de Mimosa scabrella distribuídos pelas áreas Norte e Leste (Figura
13). A área Norte, apresenta parte dos seus 52,36 ha com relevo ondulado e abriga
experimentos agrícolas e florestais, enquanto que a área Leste, confrontante com a
área Norte, com 42,27 ha, possui a maior parte do terreno mecanizável com cultivo
agrícola experimental, além de experimentos florestais.
Figura 13 - Áreas da Fazenda Experimental com M. scabrella amostrada
Fonte: Adaptada de Google Earth (2018).
Área Leste Área Norte
Florianópolis SC Lages SC
área urbana
26 km
BR 282 N
Indivíduos de M. scabrella
Portão de acesso
78
O Parque Natural Municipal é uma Unidade de Conservação (UC) de proteção
integral, criada por Lei Complementar Municipal nº 59 de 04/06/1997 como Parque
Ecológico e alterado para Parque Natural por Lei Complementar nº 228 de
30/03/2005 (LIMA, 2007). Sua criação objetivou resguardar atributos excepcionais e
proteger recursos naturais, conciliando com seu uso educacional, científico e
recreativo. Além da vegetação de FOM e da fauna, a hidrologia local também foi
beneficiada com a criação da UC, por abrigar dois sistemas de vertentes que
compõem a bacia do Rio Caveiras: sistema ao Norte da UC com o Rio Amola Faca e
sistema ao Sul da UC com o Rio Passo Fundo (LIMA, 2007). Ambos são afluentes
do Caveiras, um rio importante para Lages e região, que deságua no Rio Canoas.
A UC localiza-se no setor noroeste do município, próximo ao entroncamento
das rodovias BR 116 com BR 282, em região conhecida como Boqueirão. A rodovia
BR 116 cruza o Parque Natural no sentido NE-SW por aproximadamente 1300 m,
entre as cotas altimétricas 982 m e 1040 m do Morro do Espigão, com seu topo na
cota 1222 m inserido na UC (LIMA, 2007). A rodovia separa a UC em duas partes,
conhecidas como Espigão I e II, popularmente referenciadas como ―parte de cima‖ e
―parte de baixo‖ da BR 116 respectivamente (Figura 14), devido ao relevo.
Figura 14 - Representação do Parque Natural com M. scabrella amostrada
Fonte: Adaptada de Spiazzi e Ramos (2011).
A área Espigão I (122,92 ha) é zona intangível da UC e a Espigão II (111,50
ha) possui zona primitiva e zona de recuperação e manejo, onde se permitem
Amostras de Mimosa scabrella
79
pesquisas científicas, além de zona de uso intensivo com trilhas e área para
interpretação ambiental, lazer ecológico e recreação. A entrada principal da UC
situa-se no bairro S. Paulo, na latitude 27º47’S, longitude 50º20’W e altitude 922 m.
A UC está sob o domínio da Floresta Ombrófila Mista Montana e mesmo com
vegetação menos exuberante que as florestas tropicais (EMBRAPA, 2004), várias
espécies sobressaem-se no local, como a Araucaria angustifolia e a Mimosa
scabrella em bracatingal na área Espigão II. A área da UC insere-se na unidade
geomorfológica do Planalto de Lages, integrante da Região do Planalto Centro-
Oriental de Santa Catarina (EMBRAPA, 2004) e os solos predominantes no local são
do grupo dos Cambissolos (LIMA, 2007; FERREIRA, 2015). Um estudo específico
de solos desta UC concluiu-se que predominam o Cambissolo Háplico Distrófico
típico e o Neossolo Litólico Húmico típico, além de inclusões de Cambissolo Húmico
Alumínico típico, Neossolo Litólico Hístico típico e Gleissolo Melânico (SPIAZZI;
RAMOS, 2011). A precipitação média anual é de 1.441 mm, o clima é do tipo Cfb
(Köppen) e a temperatura média anual é 16,6 ºC (CLIMATE, 2018).
3.3.2 As duas populações de Mimosa scabrella
Ambas as populações de Mimosa scabrella do presente estudo localizam-se
em regiões distintas do município. A população da Fazenda Experimental do
CAV/UDESC situa-se no quadrante leste do município e a do Parque Natural
Municipal de Lages no quadrante noroeste, distantes 31 km entre si e com a área
urbana localizada entre elas. Para fins deste estudo, ambos os locais foram referidos
como Fazenda Experimental e Parque Natural.
Referente à população da Fazenda Experimental, a área de amostragem de
Mimosa scabrella abrangeu 94,63 ha e englobou as áreas Norte e Leste,
obedecendo o critério de 50 m de distância mínima entre cada árvore amostrada. As
árvores desta população distribuem-se descontinuamente na formação de FOM,
cujos fragmentos remanescentes são de origem antrópica pelo uso agropecuário,
que transformaram as características originais da vegetação em paisagem
manejada. Os indivíduos de Mimosa scabrella ocupam, na maior parte, as matas
ciliares e outros fragmentos, dentre estes, dois pequenos agrupamentos
característicos de um bracatingal na área Norte, descritos anteriormente (capítulo I).
80
Referente à população no Parque Natural, a espécie Mimosa scabrella está
no grupo de arbóreas identificadas no levantamento florístico desta UC (LIMA, 2007;
KLAUBERG et al., 2010; SANTOS et al., 2015). Na área Espigão II, os indivíduos
desta espécie encontram-se em um grande agrupamento adulto, assim como
também esparsos pela área.
A maior parte da população de Mimosa scabrella na área apresenta-se em
formação agrupada, constituindo um característico bracatingal, cujos indivíduos
formam um expressivo maciço, visualmente diferenciado e destacado no Parque
Natural. Há fortes indícios que este bracatingal surgiu da colonização da espécie em
uma clareira originada entre 2005 e 2006, após a seca sincronizada de final de ciclo
do taquaral de Merostachys multiramea Hackel (SANTOS et al., 2015), cuja planta é
semélpara (MEDEIROS, 2017). A formação adensada apresenta árvores altas
(média 17,86 m), com o sub-bosque reocupado pelo taquaral de M. multiramea em
novo ciclo após à mencionada seca sincronizada. Com base em Ferreira (2015) e
Santos et al. (2015), estima-se que a idade atual dos indivíduos do bracatingal seja
entre 13 a 14 anos. Esta parcela aglomerada de Mimosa scabrella está ―confinada‖
na floresta natural da UC, cercada por espécies arbóreas características de FOM
(SANTOS et al., 2015; KLAUBERG et al., 2010), algumas em situação especial,
como Oreopanax fulvum Marchal em vulnerabilidade (KLAUBERG et al., 2010) e
Araucaria angustifolia (Bertol.) Kuntze, Dicksonia sellowiana Hook e Ocotea porosa
(Ness) Barroso, em perigo de extinção (KLAUBERG et al., 2010; LIMA, 2007).
Externamente ao bracatingal adensado, também ocorrem indivíduos adultos
de Mimosa scabrella em diversos setores da UC, com menor altura média (12,30 m)
do que os indivíduos agrupados. As árvores esparsas estão em locais que recebem
mais luz, como margens de rodovia, de aceiros de divisa e de trilhas, onde também
há juvenis e plântulas, mostrando a característica colonizadora desta espécie.
3.3.3 Escolha das árvores para análise
A amostragem é um aspecto importante, que se deve dar atenção no
planejamento das atividades, para que o nível de variação existente nas populações
possa ser indicado de forma eficaz (MANTOVANI; MORELLATO; REIS, 2006).
Recomendam-se pelo menos 50 indivíduos por população por espécie, de modo que
os desvios associados às estimativas sejam compatíveis e adequados (CARLINI-
81
GARCIA; VENCOVSKY; COELHO, 2001). Definiu-se por amostrar 50 árvores
adultas de cada população e os critérios para a escolha foram: ser indivíduo adulto,
ter bom aspecto fitossanitário, não ser senescente e ter distância mínima de 50 m
entre elas. Os indivíduos foram identificados com plaquetas e tiveram registradas
suas coordenadas geográficas, altura total (H) e diâmetro à altura do peito (DAP).
3.3.4 Coleta de folhas para análises
Nas duas populações de Mimosa scabrella deste estudo, coletaram-se folhas
nas 50 árvores marcadas, na véspera da análise isoenzimática (julho/2017). Duas
folhas inteiras de cada árvore foram separadas e armazenadas em sacos plásticos
individuais, em bolsas térmicas com barras de ―gelo espuma‖ no campo e
posteriormente em geladeira. O transporte do material até o local das análises foi em
caixas térmicas com ―gelo espuma‖, evitando a degradação das enzimas.
3.3.5 Análise isoenzimática
As análises isoenzimáticas deste estudo de diversidade genética, foram
realizadas no Laboratório de Fisiologia do Desenvolvimento e Genética Vegetal
(LFDGV) da UFSC, em Florianópolis, SC. Ressalta-se que tais análises foram
realizadas em julho/2017, na mesma rodada de análises para o estudo do sistema
reprodutivo da estação reprodutiva de 2016. Na ocasião, incluíram-se as 50
amostras do Parque Natural e mais outras 27 amostras de novas árvores da
Fazenda Experimental, que juntaram-se às amostras das 23 árvores anteriormente
definidas para o estudo do sistema reprodutivo, totalizando 100 amostras.
As análises isoenzimáticas das amostras de Mimosa scabrella das duas
populações, envolveu as etapas: a) preparo das soluções tampão e dos sistemas
isoenzimáticos; b) preparo do gel de amido; c) maceração dos tecidos foliares,
extração e solubilização das enzimas; d) carregamento do gel com ―wicks‖
embebidos com o macerado solubilizado; e) eletroforese; f) fatiamento do gel; g)
revelação dos alelos nas bandas isoenzimáticas no gel e interpretação dos
genótipos e h) registro fotográfico. Todas as etapas seguiram os protocolos
utilizados pelo LFDGV/CCA/UFSC, descritos em detalhes no capítulo I.
82
3.3.6 Análise estatística para diversidade genética
Na caracterização da diversidade genética das duas populações de Mimosa
scabrella do estudo, utilizou-se o programa estatístico ―GenAlEx‖ 6.5 (PEAKALL;
SMOUSE, 2012) e os dados foram os genótipos interpretados na análise
isoenzimática (100 amostras em nove sistemas isoenzimáticos). Dentre os
parâmetros de diversidade genética estimados, encontram-se: número de alelos por
loco ou ―Riqueza média‖ (Â: obtido pela divisão entre nº total de alelos e o nº de
locos analisados); número de alelos ―efetivos‖ por loco (Âe: obtido pela equação
1/∑pi2 onde pi = frequência do iésimo alelo); heterozigosidade observada (Ho: obtido
pela divisão entre o nº total de heterozigotos e o nº total de genótipos analisados);
heterozigosidade esperada (He: obtido pela equação 1-∑pi2, onde pi = frequência do
iésimo alelo) e índice de fixação [F: obtido pela equação 1- (Ho / He)], além da
frequência dos alelos, incluindo os alelos raros (alelos com frequências até 5% nos
locos) e alelos exclusivos (alelos com frequências em apenas uma população). As
médias dos parâmetros Â, Âe, Ho, He e F foram comparadas pelos limites dos
Intervalos de Confiança (IC) com 95% de nível de confiança, onde a sobreposição
destes representa não haver diferença significativa entre as médias.
Parâmetros como o número de locos (equivalente ao nº de sistemas
isoenzimáticos utilizados); polimorfismo nos locos (P%: divisão entre o total de locos
polimórficos e o número de locos analisados, multiplicado por 100); número total de
alelos diferentes ou ―riqueza de alelos‖ (A: somatório dos alelos diferentes em
todos.os locos) e o número total de heterozigotos (somatório dos genótipos
heterozigotos em todos os locos), tiveram os resultados obtidos diretamente junto
aos genótipos interpretados nas análises isoenzimáticas.
3.4 RESULTADOS E DISCUSSÃO
3.4.1 Resultados
A análise isoenzimática de 100 amostras, em nove locos, resultou na
interpretação de 900 genótipos, cuja análise estatística destes dados gerou os
resultados dos parâmetros de diversidade genética (Tabela 4).
83
Tabela 4 - Caracterização da diversidade genética em M. scabrella na população da Fazenda Experimental e do Parque Natural Parâmetro Estimativas
Fazenda Experimental
IC Parque Natural IC
Total de árvores amostradas 50 50
Nº de locos 9 9
Polimorfismo nos locos (P%) 88,8 100
Nº total de heterozigotos 189 128
Total de alelos diferentes [Riqueza (A)] 32 31
Nº de alelos por loco [Riqueza média (Â)] 3,555ns
(EP 0,556)
2,5224 4,5886
3,444ns
(EP 0,412)
2,6782 5,3924
Nº de alelos efetivos por loco (Âe)
2,108ns
(EP 0,234)
1,6730 2,5430
1,707
ns
(EP 0,182)
1,3678 2,7259
Heterozigosidade observada (Ho)
0,427
ns
(EP 0,066)
0,3047 0,5489
0,309
ns
(EP 0,052)
0,2115 0,4457
Heterozigosidade esperada (He)
0,469
ns
(EP 0,070)
0,3392 0,5981
0,362
ns
(EP 0,063)
0,2454 0,5192
Índice de fixação (F)
0,088
ns
(EP 0,035)
0,0232 0,1520
0,123
ns
(EP 0,052)
0,0268 0,1018
IC: limite inferior e superior do Invervalo de Confiança com 95% de nível de confiança; ns: diferença não significativa entre médias na mesma linha; (EP): Erro padrão. Fonte: Elaborada pelo autor, 2018.
Os resultados referentes ao número de alelos por loco e totais (Tabela 5) e à
frequência dos alelos por loco (Tabela 6), foram compilados visando inferências no
comparativo das populações.
Tabela 5 - Número de alelos por loco e total de alelos nas duas populações
Loco Nº de alelos
Fazenda Experimental Parque Natural
PGI 7 6 6PGDH 4 4
PGM 4 4 SKDH 4 4 IDH 4 3 PRX 3 3 ME 1 2
β-EST DIA
3 2
3 2
Total 9 32 31
Fonte: Elaborada pelo autor, 2018
84
Tabela 6 - Frequência dos alelos por loco nas duas populações do estudo
Loco Alelo Frequência alélica
Fazenda Experimental Parque Natural
PGI 1 2 3 4 5 6 7
(N=50) 0,150
R, E 0,010
0,480 0,130
R 0,040 0,160
R 0,030
(N=50) 0,170 0,000 0,560
R 0,020 0,160 0,080
R 0,010 6PGDH
1 2 3 4
(N=50) 0,070 0,560 0,280 0,090
(N=48)
R 0,042 0,719 0,188 0,052
PGM 1 2 3 4
(N=49) 0,255 0,694
R 0,041
R 0,010
(N=46) 0,304 0,652
R 0,033
R 0,011 SKDH
1 2 3 4
(N=50) 0,110 0,520 0,340
R 0,030
(N=47) 0,085 0,500 0,394
R 0,021 IDH
1 2 3 4
(N=49) 0,122 0,500 0,337
R, E 0,041
(N=45) 0,156 0,822
R 0,022 0,000
PRX 1 2 3
(N=48) 0,323 0,646
R 0,031
(N=35) 0,071 0,886
R 0,043 ME
2 3
(N=50) 1,000 0,000
(N=50) 0,980
R, E 0,020
β-EST 1 2 3
(N=50) 0,730 0,140 0,130
(N=46) 0,815 0,098 0,087
DIA 1 2
(N=46) 0,217 0,783
(N=49) 0,153 0,847
(N): nº de amostras válidas analisadas por loco; R: alelo raro; E: alelo exclusivo
Fonte: Elaborada pelo autor, 2018.
Os dados de coordenadas geográficas, altitude, DAP e altura das árvores
amostradas nas populações da Fazenda Experimental e do Parque Natural, em
Lages SC, foram disponibilizados nos APÊNDICES D e E respectivamente. Os 900
genótipos interpretados, referentes às 50 árvores de cada população, encontram-se
disponibilizados nos APÊNDICES F e G.
85
3.4.2 Discussão
Caracterizar a diversidade genética das populações de Mimosa scabrella da
Fazenda Experimental e do Parque Natural, é considerado importante por ser esta
uma espécie brasileira reconhecida pelos produtores rurais das regiões de
ocorrência, especialmente por seu múltiplo uso, como melífera, recuperadora de
solos e como fonte de energia calorífica. Ao conhecer os índices de diversidade
genética, estes podem auxiliar em tomadas de decisão, principalmente na fase de
planejamento de ações de conservação e uso da espécie. Estas considerações
estão em concordância com Almeida et al. (2015), para os quais as espécies
arbóreas mais conhecidas e mais disponíveis tornam-se alvo de coleta de sementes
para estudos, geralmente desconhecendo-se informações genéticas e os seus
significados práticos.
3.4.2.1 Número de locos
Os nove locos para ambas as populações de Mimosa scabrella deste estudo,
correspondeu à quantidade de sistemas isoenzimáticos utilizados (Tabela 4).
3.4.2.2 Número de alelos (total, por loco e efetivos)
Este índice corresponde à quantidade de alelos diferentes em uma
população. O total do número de alelos diferentes é denominado ―riqueza alélica‖ (A)
da população. Já o número de alelos diferentes por loco é denominado ―riqueza
média‖ (Â), havendo também o número de alelos ―efetivos‖ por loco (Âe), estimados
em função da existência de alelos raros (frequência < 0,05).
Para a população de Mimosa scabrella da Fazenda Experimental, o número
de alelos por loco (Â) variou de um a sete, tendo o loco ME apresentado um alelo
enquanto o loco PGI apresentou sete alelos. Além destes, verificaram-se quatro
alelos nos locos 6PGDH, PGM, SKDH e IDH; três alelos nos locos PRX e β-EST e
dois alelos no loco DIA (Tabela 5).
Para a população do Parque Natural, o nº de alelos por loco (Â) variou de dois
a seis, com os locos ME e DIA possuindo dois alelos enquanto o loco PGI teve seis
alelos (Tabela 6). Nos demais locos, detectaram-se três alelos nos locos IDH, PRX e
β-EST e quatro alelos nos locos 6PGDH, PGM e SKDH (Tabela 5).
86
Comparando-se as duas populações, os resultados obtidos para o número
total de alelos diferentes (A) (―riqueza‖) e para o número de alelos por loco (Â)
(―riqueza média‖) foram numericamente muito próximos (Tabela 4). Já as médias do
número de alelos por loco (Â), para ambas as populações, não apresentaram
diferença significativa entre si, pois houve sobreposição dos IC a 95% de nível de
confiança. Igual situação ocorreu para o número de alelos ―efetivos‖ por loco (Âe),
que não apresentou diferença significativa entre as médias das duas populações
(Tabela 4).
Confrontando os índices do parâmetro neste estudo com outros obtidos para
a mesma espécie arbórea, como as analisadas por Moreira (2009), verificou-se que
o número total de alelos (A) detectados pela autora apresentou média de 21,6 alelos
para 13 populações exploradas por manejo tradicional em assentamentos de
Calmon, SC / Matos Costa, SC (variação de 20 a 25 alelos) e apresentou 21 alelos
para uma população sem intervenção na Estação Experimental da Epagri de
Caçador SC. Neste comparativo com as populações analisadas por Moreira (2009),
as populações da Fazenda Experimental e do Parque Natural apresentaram maior
―riqueza‖ (A) e maior ―riqueza média‖ (Â), sugerindo um nível maior de diversidade
genética destas em relação às populações analisadas pelo citado autor. Não se
descarta a possibilidade de que os históricos de uso destas áreas tenham
influenciado nas estimativas destes índices de diversidade genética. Esta inferência
está em concordância com Caballero et al. (2010), por considerarem a ―riqueza
alélica‖ como um dos critérios para medir a diversidade genética e também por
recomendá-la como um parâmetro chave em programas de conservação da
biodiversidade, embora sua estimação seja muito dependente do tamanho amostral.
A inferência também está em conformidade com Mello (2012) e Spencer, Neigel e
Leberg (2000), pois, para estes autores, a ―riqueza alélica‖ é um bom indicador de
mudanças demográficas em uma população.
Ainda confrontando com outras populações de Mimosa scabrella, como as
analisadas por Sobierajski (2004) nos estados de SP, PR e SC, verificou-se que o
índice médio destas para o número total de alelos (A) foi 25,7 (variação de 24 a 27
alelos), portanto foi menor que os índices (A) das duas populações de Lages, SC
(Tabela 4). Com as estimativas deste parâmetro, deduz-se que ambas as
populações do estudo em Lages, SC, apresentam nível de diversidade genética
melhor que os das populações estudadas por Sobierajski (2004) em Itararé, SP,
87
Turvo, PR, Piraí do Sul, PR, Lapa, PR, Honório Serpa, PR, Mandirituba, PR,
Ituporanga, SC e Caçador, SC.
A magnitude das estimativas do número de alelos por loco (Â) da Fazenda
Experimental e do Parque Natural foi considerada alta. A dedução está em
conformidade com avaliações de Moreira (2009), que considerou como altos os
índices de (Â) (2,63 e 2,37) para bracatingais de Calmon, SC / Matos Costa, SC
juntos e de Caçador, SC, respectivamente, cujas estimativas foram menores que as
obtidas nas duas populações do presente estudo. A inferência também apoiou-se
em considerações de Sobierajski (2004), que avaliou como alto o índice (Â) (3,860)
representando a média das populações de SP, PR e SC mencionadas, cuja
estimativa foi semelhante às deste estudo.
Quanto ao número de alelos ―efetivos‖ por loco (Âe) da Fazenda Experimental
e do Parque Natural, este apresentou estimativas menores do que o parâmetro
número de alelos por loco (Â), o que sugere ser efeito da presença de alelos raros.
Esta dedução está em concordância com Sobierajski (2004), que considerou que a
presença de alelos raros (frequência < 0,05) no conjunto de genótipos, torna o
número de alelos ―efetivos‖ por loco (Âe) menor que o número de alelos por loco (Â).
3.4.2.3 Polimorfismo nos locos (P%)
O polimorfismo expressa numericamente o quanto existe de locos
polimórficos no conjunto da amostra. Um loco é considerado polimórfico quando
possui mais de um alelo, tendo o alelo mais comum frequência ≤ 0,99. Pode ser
obtido pelo diagnóstico das frequências alélicas e/ou genotípicas dos locos
analisados (MELLO, 2012).
A população amostrada da Fazenda Experimental não apresentou a
estimativa máxima de polimorfismo, diferentemente do Parque Natural (Tabela 4). O
loco de enzima málica (ME) revelou total ausência de heterozigotos, apresentando
genótipos homozigotos com o alelo ―2‖ em todas as 50 árvores amostradas
(APÊNDICE F). Na população do Parque Natural, o polimorfismo nos locos
analisados foi total, demonstrado pela presença de mais de um alelo (de dois a seis
alelos) em todos os locos isoenzimáticos do estudo (Tabela 5 e APÊNDICE G).
Confrontando com outras populações de Mimosa scabrella, como as
analisadas por Moreira (2009) em SC, com 100% dos locos polimórficos, o índice de
88
polimorfismo (P%) na população da Fazenda Experimental foi menor em 11,1% que
estas. Mesmo não sendo a estimativa máxima, considera-se que o percentual de
polimorfismo (P%) obtido para a população da Fazenda Experimental (88,88%) foi
alto. Já a população do Parque Natural mostrou o percentual máximo de locos
polimórficos (P) nas amostras, igual à estimativa (100%) obtida por Moreira (2009).
Em relação às populações analisadas por Sobierajski (2004), em localidades de SP,
PR e SC, a situação foi idêntica às considerações anteriores para as populações
analisadas por Moreira (2009), pois também teve o máximo percentual de
polimorfismo.
No entanto, há restrições quanto a melhor aplicação do índice de
polimorfismo (P) como medida de diversidade genética. Neste contexto, Brown e
Weir (1983) inferiram sobre algumas limitações do índice P, considerando-o muito
dependente do tamanho amostral e também do número e dos tipos de enzimas.
Para Moura (2005), o índice de polimorfismo (P) é útil para caracterizar a variação
intrapopulacional, principalmente quando a análise envolver um grande número de
indivíduos e de locos.
3.4.2.4 Número de heterozigotos
Considera-se heterozigoto um indivíduo que tem alelos diferentes nos
cromossomos homólogos. Para a população de Mimosa scabrella da Fazenda
Experimental, a análise isoenzimática das 50 árvores amostradas, em nove locos,
apresentou os 189 genótipos heterozigotos (Tabela 4) assim distribuídos pelos
locos: 32 heterozigotos no PGI; 29 heterozigotos no 6PGDH; 18 heterozigotos no
PGM; 32 heterozigotos no SKDH; 23 heterozigotos no IDH; 20 heterozigotos no
PRX; 19 heterozigotos no β-EST e 16 heterozigotos no DIA. O loco ME não revelou
heterozigotos (APÊNDICE F). Para a população do Parque Natural, em igual
amostragem e análise, contabilizou-se que os 128 genótipos heterozigotos (Tabela
4) apresentaram a seguinte distribuição nos locos isoenzimáticos: 24 heterozigotos
no PGI; 20 heterozigotos no 6PGDH; 19 heterozigotos no PGM; 23 heterozigotos no
SKDH; 12 heterozigotos no IDH; oito heterozigotos no PRX; dois heterozigotos no
ME; 13 heterozigotos no β-EST e sete heterozigotos no DIA (APÊNDICE G).
Ao comparar as duas populações quanto ao nº de heterozigotos, a população
amostrada na Fazenda Experimental apresentou 61 genótipos heterozigotos a mais
89
que a população amostrada do Parque Natural, cuja diferença, (47,6%), sinaliza
para a existência de maior variabilidade genética na população da Fazenda
Experimental, o que é favorável à mesma.
3.4.2.5 Heterozigosidade observada (Ho)
A heterozigosidade observada (Ho) é um índice que refere-se à proporção de
indivíduos heterozigotos encontrada nas amostras da população. Para estimar este
índice, o programa estatístico considerou como válidos 442 genótipos na população
da Fazenda Experimental, portanto oito genótipos foram considerados ―dados
perdidos‖ de quatro locos isoenzimáticos (APÊNDICE F). Para a população do
Parque Natural, foram validados pelo programa estatístico um total de 416
genótipos, portanto 34 genótipos foram ―dados perdidos‖ de sete locos
isoenzimáticos (APÊNDICE G). Considerou-se como ―dado perdido‖ aquele genótipo
que não foi possível interpretar na análise isoenzimática.
No comparativo entre os índices de heterozigosidade observada (Ho) nas
duas populações de Mimosa scabrella do estudo (Tabela 4), as médias deste
parâmetro em ambas as populações não apresentaram diferença significativa entre
si, pois houve sobreposição dos IC a 95%. Neste caso, infere-se que não há
evidências de que a heterozigosidade observada em alguma das populações
apresente vantagem de variabilidade genética sobre a outra.
Ao confrontar as estimativas deste parâmetro com índices outras populações
de Mimosa scabrella em SC, como as de Calmon, SC / Matos Costa, SC juntas (Ho:
0,256) e de Caçador (Ho: 0,235), analisadas por Moreira (2009), verifica-se que,
numericamente, as estimativas da Fazenda Experimental e do Parque Natural foram
mais elevadas (Tabela 4). Tal resultado indica que a carga de genótipos
heterozigotos é maior do que a de homozigotos, o que possivelmente é favorável às
duas populações de Lages, SC. A dedução é corroborada por McManus et al.
(2011), que afirmaram que o índice de heterozigosidade observada reflete a
proporção de indivíduos heterozigotos obtida nas amostras da população. Por sua
vez, ao ter mais heterozigotos, implica que ocorre maior recombinação de genes, um
fato essencial para a espécie frente à presença das forças evolutivas.
Os índices de heterozigosidade observada nas populações da Fazenda
Experimental e do Parque Natural (Tabela 4) possuem magnitude alta. Esta
90
inferência está em conformidade com Moreira (2009), que avaliou como altas as
estimativas deste parâmetro na média das populações de Calmon, SC / Matos
Costa, SC juntas (Ho: 0,256) e na de Caçador, SC (Ho: 0,235), cujos valores foram
menores que os obtidos nas populações da Fazenda Experimental e do Parque
Natural.
Confrontando com a média deste parâmetro entre diversas populações de
Mimosa scabrella (Ho: 0,530) analisadas por Sobierajski (2004), verifica-se que as
populações da Fazenda Experimental e do Parque Natural tiveram índices menores
(Ho: 0,427 e 0,309 respectivamente) do que a média mencionada, embora também
sejam de magnitude alta. Deduz-se, neste caso, que ambos os índices deste estudo
refletem desvio no Equilíbrio de Hardy-Weinberg (EHW) para excesso de
homozigotos, devido as heterozigosidades observadas serem menores do que as
heterozigosidades esperadas (Ho < He) (Tabela 4).
3.4.2.6 Heterozigosidade esperada (He)
A heterozigosidade esperada (He) é uma medida de variação genética que
indica a expectativa da proporção de indivíduos heterozigotos para uma população
sob o Equilíbrio de Hardy-Weinberg. Portanto é um índice de previsão de
heterozigotos, baseado em frequência alélica de dois alelos mais comuns. Para
Moura (2005), o parâmetro tem certa insensibilidade ao tamanho amostral, não é
influenciado por migração, seleção, mutação ou tipo de sistema reprodutivo e tem
fácil intepretação. Tais condições são vantajosas e, conforme Moraes e Derbyshire
(2003), permite seu emprego em qualquer situação. Tal parâmetro é referido por Nei
(1978) como ―índice de diversidade genética‖, dando maior relevância ao mesmo.
Para Nei (1978), a heterozigosidade esperada é prevista com base em
frequências conhecidas para a espécie, sob os pressupostos do EHW. O índice He
foca para a situação das populações em termos de tamanho, conservação,
distribuição espacial dos indivíduos, existência ou não de vegetação do entorno e o
histórico de uso da área, entre outros. A dedução está em conformidade com
Mantovani, Morellato e Reis (2006), ao considerarem que as diferenças de
heterozigosidade esperada entre populações de uma mesma espécie arbórea,
podem estar associadas à história de cada população ou ao registro de exploração
de cada área.
91
Comparando-se as heterozigosidades esperadas neste estudo (Tabela 4),
considera-se que as médias deste parâmetro em ambas as populações não
apresentaram diferença significativa entre si, pois houve sobreposição dos IC a 95%.
Em relação à magnitude das estimativas do parâmetro He, em ambas as populações
estes foram considerados altos (Tabela 4). Esta inferência é coerente com a
avaliação de Moreira (2009), que avaliou os índices He (0,376) e He (0,311) como
sendo de magnitudes altas, nas média das populações de Calmon, SC / Matos
Costa, SC juntas e para a população de Caçador SC, respectivamente, cujos valores
são menores do que o da população da Fazenda Experimental (He: 0,469) e
semelhantes ao do Parque Natural (He: 0,362).
Na análise das heterozigosidades observada e esperada, ambas as
populações de Mimosa scabrella do estudo apresentaram índices de
heterozigosidade observada menores do que os índices de heterozigosidade
esperada (Tabela 4). O fato dos índices He e Ho não serem iguais, sugere haver
desvios em relação ao EHW para ambas as populações arbóreas.
Desta forma, no presente estudo com Ho < He, infere-se que tais desvios
refletem o excesso de homozigotos nas duas populações. Na população da Fazenda
Experimental, a heterozigosidade observada foi menor em 8,9% do que a da
heterozigosidade esperada pelo EHW, enquanto que na população do Parque
Natural, a heterozigosidade observada apresentou-se menor em 14,6% do que a
heterozigosidade esperada. Em termos práticos, estas diferenças entre os índices
Ho e He, em ambas as populações, são comumente verificadas para espécies
arbóreas, que raramente têm Ho = He, devido à ação existente das forças evolutivas
(mutação, migração, seleção natural e deriva genética) na frequência alélica a cada
geração. Esta inferência é corroborada por Hartl e Clark (2010), os quais
consideraram que as forças evolutivas podem modificar as frequências dos alelos ao
longo do tempo, em modelos mais ―realísticos, enquanto que pelo modelo
―referencial‖ do Equilibrio de Hardy-Weinberg, isso não se pressupõe.
3.4.2.7 Índice de fixação (F)
O índice de fixação (F) (WRIGHT, 1965) é um coeficiente utilizado para
estimar a endogamia, baseado na relação entre a heterozigosidade observada (Ho)
e a heterozigosidade esperada (He), demonstrada por: 1-(Ho / He) ou (He-Ho) / He.
92
No comparativo deste parâmetro, para as condições deste estudo, para 50
árvores amostradas em cada população (Tabela 4), em ambas os valores numéricos
médios para o indice de fixação foram maiores que zero. Diante disto, sugere-se
que, devido ao sinal positivo nos resultados, possa haver excesso de homozigose
em ambas as populações, representando algum nível de endogamia.
As médias do índice de fixação (F), em ambas as populações, não
apresentaram diferença significativa entre si, por haver sobreposição dos IC a 95%.
Ressalta-se porém que, para espécies arbóreas de sistema reprodutivo misto com
predominância de cruzamentos, pode-se esperar algum nível de endogamia, pela
possibilidade de autofecundações e de cruzamentos entre indivíduos aparentados.
Esta inferência é corroborada por Sebbenn et al. (2000), ao concluírem que, em
espécies com sistema reprodutivo misto com predominância de cruzamentos, a
causa principal de endogamia são os cruzamentos entre indivíduos aparentados,
embora com efeitos menos drásticos do que a autofecundação.
Os índices de fixação para Mimosa scabrella da Fazenda Experimental e do
Parque Natural são considerados de magnitude baixa e mediana, respectivamente
(Tabela 4), quando comparados com a avaliação de Moreira (2009), que considerou
alto o índice F (0,245) para uma das populações da mesma espécie.
Comparados com outras populações da mesma espécie, os índices F, nas
duas populações do estudo, apresentaram-se mais reduzidos do que os obtidos por
Moreira (2009) (F: 0,322 e 0,245) em populações de SC já mencionadas. São
índices menores mas não menos preocupantes, pois sugerem endogamia e
levantam outros questionamentos sobre as dinâmicas reprodutivas nas populações
e do futuro destas, referente à conservação genética nos respectivos locais.
Confrontando com a média do índice de fixação das populações de Mimosa
scabrella avaliadas por Sobierajski (2004) em SP, PR e SC (F: 0,080), os índices F
das duas populações do estudo apresentam duas situações diferentes. O índice F
na população da Fazenda Experimental (F: 0,088) teve quase o mesmo valor do
índice médio para as populações analisadas pela citada autora e o índice F da
população do Parque Natural (F: 0,123) foi maior do que o indice médio destas
populações de SP, PR e SC. Em todas as populações de Mimosa scabrella
utilizadas como comparativo, os índices de fixação revelam endogamia, com níveis
não muito dissociados, exceto o índice médio para as populações de Calmon, SC /
93
Matos Costa, SC juntas (F: 0,322), analisado por Moreira (2009), que apresentou
elevado índice de fixação.
Para a população da espécie no Parque Natural, o índice de fixação obtido
sugere a possibilidade de que tal população de Mimosa scabrella possa ser
originária a partir de sementes armazenadas no solo da clareira formada com a seca
de final de ciclo da taquara Merostachys multiramea, distribuída na área.
Possivelmente gerou-se um banco de plântulas no espaço deixado pelo taquaral
seco e, devido a isso, os indivíduos de Mimosa scabrella, de forma aglomerada,
ficaram ―confinados‖ na vegetação de FOM preservada, ocasionando provavelmente
um fluxo gênico mais restrito entre os indivíduos deste adensamento. Já na
população da espécie na Fazenda Experimental, há possibilidade de maior fluxo
gênico, por estar situada em uma área mais aberta devido a paisagem manejada no
entorno, onde os indivíduos da espécie estão distribuídos de forma mais esparsa.
3.4.2.8 Frequência alélica
Trata-se de uma informação que estima a frequência em que um determinado
alelo ocorre em uma população. Geralmente é expressa em proporção.
Na tabela 6, observa-se que na população de Mimosa scabrella amostrada na
Fazenda Experimental, foram revelados alelos nos nove locos isoenzimáticos, da
seguinte maneira: i- o loco PGI apresentou sete alelos em 50 amostras válidas e o
alelo 3 teve maior frequência; ii- no loco 6PGDH foram quatro alelos em 50 amostras
válidas e o alelo 2 teve maior frequência; iii- no loco PGM foram quatro alelos em 49
amostras válidas (uma amostra ―perdida‖) e o alelo 2 teve maior frequência; iv- no
loco SKDH foram quatro alelos em 50 amostras válidas e o alelo 2 teve a maior
frequência; v- no loco IDH foram quatro alelos em 49 amostras válidas (uma amostra
―perdida‖) e o alelo 2 teve a maior frequência; vi- no loco PRX foram três alelos em
48 amostras válidas (duas amostras ―perdidas‖) e o alelo 2 teve a maior frequência;
vii- no loco ME foi um alelo em 50 amostras válidas; viii- no loco β-EST foram três
alelos em 50 amostras válidas e o alelo 1 teve a maior frequência, e ix- no loco DIA
foram dois alelos em 46 amostras válidas (quatro amostras ―perdidas‖) e o alelo 2
teve a maior frequência.
Para a população amostrada do Parque Natural, os alelos tiveram a seguinte
distribuição por loco: i- o loco PGI apresentou seis alelos em 50 amostras válidas e
94
o alelo 3 teve maior frequência; ii- no loco 6PGDH foram quatro alelos em 48
amostras válidas (duas amostras ―perdidas‖) e o alelo 2 teve maior frequência; iii- no
loco PGM foram quatro alelos em 46 amostras válidas (quatro amostras ―perdidas‖)
e o alelo 2 teve maior frequência; iv- no loco SKDH foram quatro alelos em 47
amostras válidas (três amostras ―perdidas‖) e o alelo 2 teve a maior frequência; v- no
loco IDH foram três alelos em 45 amostras válidas (cinco amostras ―perdidas‖) e o
alelo 2 teve a maior frequência; vi- no loco PRX foram três alelos em 35 amostras
válidas (quinze amostras ―perdidas‖) e o alelo 2 teve a maior frequência; vii- no loco
ME foram dois alelos em 50 amostras válidas; viii- o loco β-EST foram três alelos em
46 amostras válidas (quatro amostras ―perdidas‖) e o alelo 1 teve a maior frequência,
e ix- no loco DIA foram dois alelos em 49 amostras válidas (uma amostra ―perdida‖)
e o alelo 2 teve a maior frequência.
3.4.2.9 Alelos raros e alelos exclusivos
Alelo raro é aquele que apresenta frequência de no máximo 0,05 em um
determinado loco. Na análise de frequências alélicas, para as duas populações
deste estudo, detectaram-se alelos com frequências abaixo de 0,05, caracterizando
os respectivos alelos como raros.
Na população de Mimosa scabrella, amostrada na Fazenda Experimental,
verificou-se que os alelos ―2‖, ―3‖, ―4‖, ―5‖ e ―7‖ apresentaram-se como alelos raros e
distribuíram-se nos locos da seguinte forma (Tabela 6): alelos ―2‖, ―5‖ e ―7‖ no loco
PGI; alelos ―3‖ e ―4‖ no loco PGM; alelo ―4‖ no loco SKDH; alelo ―4‖ no loco IDH e
alelo ―3‖ no loco PRX. Esta distribuição mostra que um mesmo alelo pode revelar-se
como raro em mais do que um loco, como o alelo ―4‖ que foi raro em três locos
(PGM, SKDH e IDH) e o alelo ―3‖, raro em dois locos (PGM e PRX). Esta situação de
ser raro em mais de um loco não se verificou com os alelos raros ―2‖, ―5‖ e ―7‖.
Para fins comparativos, em pesquisa restrita às três populações adultas de
Mimosa scabrella em bracatingais com manejo tradicional, em locais com
antropismo por assentamentos rurais (Calmon SC / Matos Costa SC), analisadas por
Moreira (2009), verificaram-se três frequências alélicas abaixo de 0,05, que
envolveram especificamente dois alelos distribuídos em três locos isoenzimáticos
(IDH, PRX e DIA), onde um alelo foi raro em dois locos. Ressalta-se que o autor
95
analisou também quatro populações jovens e seis senescentes nas mesmas
localidades, mas neste comparativo foram priorizadas as populações adultas.
Na população amostrada no Parque Natural, detectou-se que os alelos ―1‖,
―3‖, ―4‖ e ―7‖ apresentaram-se como raros e tiveram a seguinte distribuição nos locos
(Tabela 6): alelos ―4‖ e ―7‖ no loco PGI; alelo ―1‖ no loco 6PGDH; alelos ―3‖ e ―4‖ no
loco PGM; alelo ―4‖ no loco SKDH; alelo ―3‖ no loco IDH; alelo ―3‖ no loco PRX e
alelo ―3‖ no loco ME. Tal distribuição revela a presença de um mesmo alelo raro em
vários locos, como o alelo ―3‖ em quatro locos (PGM, IDH, PRX e ME) e o alelo ―4‖
em três locos (PGI, PGM e SKDH). Com os alelos raros ―1‖ e ―7‖ não se verificou
esta situação de raridade em mais que um loco. Verificou-se também que três alelos
foram raros em um mesmo loco nas duas populações: o alelo ―3‖ (raro nos locos
PGM e PRX), o alelo ―4‖ (raro nos locos PGM e SKDH) e o alelo ―7‖ (raro no loco
PGI). Dos nove locos isoenzimáticos analisados, dois não apresentaram alelos raros
(β-EST e DIA). Comparativamente, Moreira (2009), em população natural adulta de
Mimosa scabrella não manejada em área da Epagri (Caçador, SC), verificou duas
frequências alélicas abaixo de 0,05, que envolveram especificamente dois alelos
distribuídos em dois locos isoenzimáticos (IDH e PGM).
Diante da análise, resume-se que os alelos raros de ambas as populações de
Lages SC em estudo, apresentaram-se em situação semelhante. Para a Fazenda
Experimental, verificaram-se oito frequências alélicas abaixo de 0,05 envolvendo
cinco alelos diferentes e cinco locos, detalhados anteriormente. Para o Parque
Natural foram nove frequências estimadas abaixo de 0,05 que envolveram quatro
alelos diferentes e sete locos, já detalhados. Determinados alelos revelaram-se
como raros em mais de um loco, assim como determinados alelos foram raros no
mesmo loco nas duas populações.
É possível que a existência de alelos raros nestas populações indique a ação
de forças evolutivas ao longo do tempo sobre o fluxo gênico, de modo a alterar as
frequências de determinados alelos a ponto de torná-los raros. Esta inferência segue
a mesma linha de raciocínio de Moreira (2009) em estudos com Mimosa scabrella,
quando considerou que a presença de alelos raros pode ser um indicador da
ocorrência de deriva genética durante o estímulo do banco de sementes no solo ou
de migração durante o fluxo gênico, via polinização.
96
Considera-se importante criar uma sequência anual de estudo das
frequências alélicas das duas populações, para fornecerem mais subsídios à novas
inferências sobre estas alterações em frequências alélicas ao longo do tempo.
Já o alelo exclusivo (ou privativo) é o alelo de um loco que está restrito
somente a uma das populações analisadas. Quando a frequência é ―zero‖ para um
determinado alelo em um loco de uma população, comprova-se que tal alelo não
está presente neste loco e que está restrito ao referido loco da outra população, de
forma exclusiva. Neste estudo detectaram-se três alelos exclusivos, em três locos,
que podem ser observados pelas frequências alélicas das populações (Tabela 6).
Na população amostrada da Fazenda Experimental, foram revelados dois
alelos exclusivos: o alelo ―2‖ no loco PGI e o alelo ―4‖ no loco IDH. Na população do
Parque Natural, detectou-se somente o alelo ―3‖ como exclusivo no loco ME. De
acordo com Sobierajski (2004), acredita-se que genótipos portadores de alelos
exclusivos são de importância singular, pois atuam na manutenção dos níveis de
heterozigosidade ao serem disseminados pelo fluxo gênico, a outras subpopulações.
Para fins complementares e de caráter ilustrativo, compilaram-se médias de
parâmetros de diversidade genética de diversas espécies florestais que ocorrem no
Brasil (Tabela 7). Com o mesmo objetivo, igualmente foram estimados parâmetros
de diversidade genética de um grupo de 322 espécies arbóreas estudadas por
Hamrick, Godt e Sherman-Broyles (1992) e os resultados separados por categorias,
com base em afinidades diversas, como botânicas, geográficas, biológicas e
ecológicas (Tabela 8).
Tabela 7 - Nº de locos, polimorfismo nos locos, nº de alelos por loco e heterozigosidade esperada para algumas espécies florestais
Espécie NL P% Â He
1-Ocotea porosa (Nees) Barroso 14 75 2,60 0,274
2-Xylopia emarginata Mart 11 100 1,72 0,410
3-Caryocar brasiliense Camb. 10 100 2,80 0,499
4-Cariniana legalis [(Mart.) O. Ktze] 14 100 2,87 0,355
5-Euterpe edulis Mart. 7 87,5 2,98 0,466
6-Cedrela fissilis Vell. 8 76,9 2,31 0,243
7-Bauhinia forficata Link. 4 100 3,75 0,451
Nomes comuns: 1-imbuia; 2-pindaíba d’ água; 3-pequizeiro; 4-jequitibá rosa; 5-palmiteiro; 6-cedro; 7-pata de vaca. Autores: 1- Bittencourt (2007); 2- Jaeger (2004); 3-Melo Júnior et al. (2004); 4-Sebbenn (2000); 5- Reis (1996); 6- Gandara (1996); 7- Santos (1994). Fonte: Elaborada pelo autor, 2018.
97
Tabela 8 - Médias das estimativas de locos polimórficos, nº de alelos por loco, nº de alelos ―efetivos‖ por loco e heterozigosidade esperada de 322 espécies arbóreas, separadas por afinidades Categoria P% Â Â e He
Gimnosperma 71,1 2,38 1,22 0,169
Angiosperma 59,5 2,10 1,26 0,183
Faixa Temperada 63,5 2,27 1,22 0,166
Faixa Temperada – Tropical 62,2 1,89 1,21 0,169
Faixa Tropical 57,9 1,87 1,28 0,191
Sistema reprodutivo autógamo 11,0 1,15 1,03 0,025
Sistema reprodutivo misto (polinização por insetos) 29,9 1,51 1,12 0,075
Sistema reprodutivo alógamo (polinização por insetos) 63,2 2,18 1,30 0,211
Dispersão de sementes por gravidade 61,9 2,48 1,26 0,144
Dispersão de sementes por gravidade (mecanismo explosivo) 40,5 1,61 1,18 0,133
Dispersão de sementes por animal (via corpo) 62,7 2,16 1,28 0,204
Dispersão de sementes por animal (por ingestão) 67,8 2,07 1,34 0,231
Dispersão de sementes pelo vento 66,2 2,24 1,21 0,160
Pioneira 44,6 1,67 1,17 0,137
Secundária 65,6 2,18 1,23 0,171
Clímax 66,0 2,27 1,25 0,182
Fonte: Adaptada de Hamrick, Godt e Sherman-Broyles (1992).
Os dados exemplificados como informações complementares, visam
colaborar no entendimento de que a diversidade genética nas espécies arbóreas
pode apresentar alterações em seus índices, não só pelas características biológicas
de cada espécie, mas também por outros aspectos, incluindo as características dos
ambientes onde estão inseridas.
3.5 CONCLUSÕES
Pela caracterização da diversidade genética de Mimosa scabrella nas
populações da Fazenda Experimental e do Parque Natural, em Lages SC, permite-
se concluir que:
a) nas condições deste estudo, as duas populações de Mimosa scabrella não
apresentaram diferenças significativas entre as estimativas médias dos parâmetros
de diversidade genética, como em número de alelos por loco; número efetivo de
98
alelos por loco; heterozigosidade observada; heterozigosidade esperada e índice de
fixação, comparados por Intervalos de Confiança;
b) não há evidências de que as paisagens dos dois locais influenciaram
diferentemente na diversidade genética de Mimosa scabrella, mesmo ambos tendo
diferentes históricos de perturbação da vegetação.
99
4 CAPÍTULO III - AUTOFECUNDAÇÃO E POLINIZAÇÃO ABERTA EM Mimosa scabrella Benth. E SUA INFLUÊNCIA NA GERAÇÃO DE FRUTOS, SEMENTES E GERMINAÇÃO
4.1 RESUMO
Espécies hermafroditas possuem a capacidade de produzir frutos e sementes por autofecundação e por polinização aberta em função de sua estrutura floral reprodutiva. Os objetivos deste estudo foram estimar a quantidade de flores por inflorescência, avaliar a produção de frutos e sementes por autofecundação e por polinização aberta e também avaliar a germinação das sementes obtidas por autofecundação e por polinização aberta. O local do estudo foi a Fazenda Experimental do CAV, em Lages SC, em árvores de Mimosa scabrella em população. A contagem de flores das 100 inflorescências para estimar o número médio por inflorescência foi em laboratório. A semeadura e a avaliação da germinação das sementes obtidas de autofecundação e polinização aberta foi no viveiro florestal do CAV. Os resultados indicaram um número médio de 53,4 flores por inflorescência. Também indicaram que a autofecundação ocorre em reduzidas proporções, produzindo quantidade inferior de frutos e sementes, quando comparadas com a polinização aberta. A taxa de germinação de sementes por autofecundação foi de 72,09% e para sementes oriundas de polinização aberta foi de 80,24%. Concluiu-se que o número médio de flores por inflorescência está dentro da normalidade para espécie; que a espécie não possui autoincompatibilidade, embora produza reduzida quantidade de frutos exclusivamente por autofecundação e maior quantidade de frutos por polinização aberta; que parte dos frutos gerados por autofecundação não desenvolvem suas sementes e que não há evidências de que haja diferença significativa entre os percentuais médios de germinação das sementes oriundas de autofecundação e de polinização aberta. Palavras chave: Hermafrodita. Autopolinização. Cruzamentos. Germinação.
100
4.2 INTRODUÇÃO
Uma fase de extrema importância para espécies arbóreas é seu período
reprodutivo, pelo que representa à sobrevivência da mesma (LENZI; ORTH, 2004).
A Biologia Floral é a ciência que estuda as manifestações das flores em seu período
de existência, a qual pode juntar-se com a Ecologia da Polinização e abranger a
interação entre as flores e seus polinizadores (ZEN; ACRA, 2005). É de fundamental
importância o conhecimento das características morfológicas das estruturas florais e
os elementos biológicos associados, envolvidos no período reprodutivo, pois os
estudos nesta área buscam a melhor compreensão das estratégias de sobrevivência
de espécies vegetais.
A espécie Mimosa scabrella (Fabaceae) é popularmente conhecida como
bracatinga, embora receba outros nomes regionalizados. Sua maior ocorrência é
nos estados do Paraná, Santa Catarina e Rio Grande do Sul, principalmente em
regiões de planaltos, mas ocorre também, de maneira mais pontual, em localidades
de altitude elevada em áreas serranas dos estados do Rio de Janeiro, São Paulo e
Minas Gerais (CARPANEZZI et al.,1988).
Mimosa scabrella possui flores minúsculas, com comprimento em torno de
dois milímetros, agrupadas em inflorescência pedunculada denominada capítulo. As
inflorescências ocorrem geralmente em trios nos nós terminais ou axilares, possuem
forma globosa, diâmetro entre seis a sete milímetros, onde estão inseridas flores
hermafroditas e masculinas em grande quantidade. Tanto nas flores masculinas
como nas hermafroditas, existe glândula nectarífera localizada internamente à corola
e ao tubo estaminífero, o que as tornam muito atrativas aos insetos polinizadores.
Quanto ao nº de flores por capítulo, há divergências, com base nos trabalhos de
biologia floral da espécie (ROTTA; IEDE; KUNIYOSHI, 1983; CARPANEZZI et al.,
1988; ROTTA; MENDES, 1990 e HARTER-MARQUES; ENGELS, 2003). Cada flor é
tetrâmera, actinomorfa e gamopétala (CATIE, 1991), tem cálice glabro, corola com 4-
5 meras, tem 4 estames (4-6 mm comprimento), com filetes alternando-se com
estaminódios e anteras elípticas ou globosas.
A espécie começa a florescer a partir dos três anos, embora haja relatos de
início mais precoce, a partir de oito meses, especialmente em plantas com altura
superior a 2,5 m. Relatos apontam para a formação das primeiras flores entre 18 e
101
24 meses, em plantios na Costa Rica (CARPANEZZI et al., 1988). Nos estados da
região Sul do Brasil, as épocas de formação de botões e floração são semelhantes.
No PR e SC, o surgimento dos botões florais normalmente acontece em março e
floresce de junho a setembro, enquanto no RS floresce de julho a outubro e no
estado de SP o florescimento é em julho (BACKES; NARDINO, 1998). A duração de
cada flor, após a antese, é de cinco dias (HARTER-MARQUES; ENGELS, 2003) ou
seis dias (CARPANEZZI et al., 1988), seguido pela senescência floral.
O grão de pólen de Mimosa scabrella é classificado como tétrade tetraédrica,
muito pequena e hialina, descrita como suboblata, radiossimétrica, levemente
heteropolar e sem poros evidentes. O diâmetro da tétrade tem 13 μm, o eixo polar
tem seis μm e o eixo equatorial oito μm (LEONHARDT; LORSCHEITTER, 2008).
A atratividade sobre os polinizadores é intensa e sua flor não possui
morfologia especifica para algum polinizador especializado. Os principais
polinizadores da espécie são abelhas sem ferrão dos gêneros Trigona, Melipona e
Plebeia, além de híbridos africanizados de Apis mellifera (CATHARINO;
CRESTANA; KAGEYAMA, 1982; HARTER-MARQUES; ENGELS, 2003).
Os objetivos deste estudo foram: estimar a quantidade média de flores por
inflorescência; analisar a produção potencial (teórica) e a efetiva de frutos e
sementes de Mimosa scabrella por autofecundação e por polinização aberta e
avaliar a porcentagem de germinação das sementes oriundas de autofecundação e
de polinização aberta.
4.3 MATERIAL E MÉTODOS
4.3.1 Experimento I – Número de flores por inflorescência em Mimosa scabrella Benth.
Para este experimento, coletaram-se 100 inflorescências fechadas, em cinco
árvores matrizes na Fazenda Experimental do CAV (MSC 28, 27, 30, 26 e 24), em
agosto/2017, cujas características do local foram descritas nos capítulos anteriores.
As amostras foram identificadas na coleta e posteriormente, em laboratório,
retiraram-se os botões florais de cada inflorescência, para a contagem (Figura 15).
102
Figura 15 - Contagem dos botões florais em uma inflorescência
Fonte: Elaborada pelo autor, 2017
4.3.2 Experimento II – Produção de frutos e sementes de Mimosa scabrella gerados por autofecundação e por polinização aberta
O experimento foi instalado em agosto/2017, em cinco árvores matrizes da
Fazenda Experimental. Para fins deste experimento, as mesmas foram
denominadas de árvores 1, 2, 3, 4 e 5.
Os critérios de escolha destas árvores envolveram a disponibilidade de
inflorescências, a arquitetura da copa e a facilidade de acesso às mesmas, para
favorecer o ensacamento de, no mínimo, 50 inflorescências com flores fechadas
(para avaliar a autofecundação) e da marcação de, no mínimo, outras 50
inflorescências igualmente com flores fechadas (para avaliar a polinização aberta).
Para o ensacamento de cada ramo com as inflorescências, utilizou-se um
material conhecido como ―tecido não tecido‖ (―TNT‖), semelhante a um tecido
poroso, com fibras vegetais aglomeradas, não orientadas e fixadas, o qual revestiu
uma armação de arame liso resistente, fixada nos ramos em forma de espiral (Figura
16). No momento do ensacamento dos ramos, o conjunto de inflorescências
protegido apresentava-se imaturo, sem nenhuma flor aberta, para se ter certeza de
que os frutos alí gerados seriam exclusivamente por autofecundação.
103
Figura 16 - Ensacamento de inflorescências para avaliar autofecundação
Fonte: Elaborada pelo autor, 2017
Após o ensacamento, fez-se a anotação do número de inflorescências
protegidas e a vedação final do TNT, sem deixar frestas (Figura 17).
Figura 17 - A - Inflorescências ensacadas; B - Inflorescências somente marcadas
.
Fonte: Elaborada pelo autor, 2017
A
B
A
104
Da mesma forma, identificaram-se as inflorescências para a polinização
aberta (não ensacadas) (Figura 17). Ao final, em cada árvore foram ensacados cinco
ramos com inflorescências antes da antese das flores. Em outros cinco ramos, as
inflorescências fechadas não foram ensacadas e somente foram marcadas.
Acompanhou-se a floração até o final da estação reprodutiva, quando não
havia mais flores receptivas. Em meados de outubro/2017 retiraram-se os sacos de
TNT, pois não havia mais flores e sim alguns frutos em formação.
A partir de dezembro/2017 foi monitorada a maturação dos frutos, sendo que
a coleta destes no experimento foi realizada entre a última semana de
dezembro/2017 e a segunda semana de janeiro/2018, quando maduros. Ressalta-se
que o amadurecimento não ocorreu ao mesmo tempo, sendo mais tardio nas
árvores 4 e 5 em duas semanas.
Antes da extração das sementes, fez-se a contagem dos frutos obtidos por
autofecundação e por polinização aberta. No momento da coleta, os frutos ainda
estavam fechados e foram separados por ramo em cada árvore, sem risco de
misturá-los para a contagem. Posteriormente, extraíram-se as sementes, registrando
as respectivas quantidades por árvore.
4.3.3 Experimento III – Porcentagem de germinação das sementes oriundas de autofecundação e de polinização aberta
O experimento foi realizado no viveiro florestal do CAV/UDESC, em Lages,
SC, com a semeadura de parte das sementes obtidas no Experimento II (172 por
autofecundação e 329 por polinização aberta). Utilizaram-se os mesmos insumos e
materiais para a produção de mudas de Mimosa scabrella, descritos no capítulo I.
Os tratamentos de desinfestação fitossanitária e para superação da dormência
tegumentar foram idênticos aos realizados com as sementes de Mimosa scabrella
nos dois anos consecutivos, descritos no capítulo I.
A semeadura foi realizada em 26/02/2018 e a irrigação continuou com duas
aspersões pela manhã e três no período da tarde, durante 10 minutos cada vez.
Cinco dias após a semeadura, as primeiras plântulas emergiram e tal período foi
semelhante ao observado nas semeaduras realizadas anteriormente (capítulo I), nas
mesmas condições de local, insumos, irrigação e época do ano.
105
A avaliação da porcentagem de germinação foi realizada no início de
abril/2018 (36 dias após semeadura) e os percentuais médios de germinação foram
comparados pelos Intervalos de Confiança com 95% de nível de confiança, onde a
sobreposição destes indica que não há diferença significativa entre os dados. Após a
avaliação, as plântulas continuaram sob manejo no viveiro (Figuras 18 e 19), para
provável utilização em outros experimentos de genética de população.
4.4 RESULTADOS E DISCUSSÃO
4.4.1 Resultados
Referente ao experimento I, os resultados obtidos para o número de flores /
inflorescência; número de flores / árvore; variação do número de flores / árvore e a
média geral do número de flores / inflorescência, considerando 100 inflorescências
coletadas em cinco árvores de Mimosa scabrella, foram organizados na Tabela 9.
Tabela 9 - Médias do nº de flores por inflorescência, por árvore e geral, com as variações por árvore
Árvore
matriz
Nº inflorescências
coletadas
Nº de flores por inflorescência
(média)
Nº máximo e mínimo de
flores por inflorescência
MSC28 20 54,1 59-49
MSC27 20 53,5 60-48
MSC30 20 52,9 58-45
MSC26 20 53,4 59-47
MSC24 20 53,1 57-46
Média geral 53,4
Fonte: Elaborada pelo autor, 2018.
Referente ao experimento II, os resultados com a produção de frutos e
sementes gerados exclusivamente por autofecundação, foram compilados em duas
tabelas (Tabelas 10 e 11). A Tabela 10 contém os dados referentes ao número de
inflorescências ensacadas, número de frutos e número de sementes, por ramo, em
cada árvore de Mimosa scabrella amostrada. A Tabela 11 contém as estimativas do
potencial teórico e do número de frutos efetivamente gerados e de sementes
extraídas destes frutos, nas cinco árvores amostradas desta espécie.
106
Tabela 10 – A.F.: Nº de inflorescências (In) ensacadas, nº de frutos (Fr) e nº de sementes (Se), obtidos em cinco árvores de M. scabrella Ramo Elemento
Ensacado Árvore 1 Árvore 2 Árvore 3 Árvore 4 Árvore 5 Média
Geral
Ramo 1
In 51 53 53 53 53
Fr 6 0 5 (mf) 2 (mf) 12
Se 12 0 0 0 24
Ramo 2 In 52 53 54 51 53
Fr 3 0 0 10 2 (mf)
Se 6 0 0 22 1
Ramo 3 In 53 53 54 52 54
Fr 3 4 (mf) 2 (mf) 17 29
Se 7 0 0 15 40
Ramo 4 In 51 51 53 54 52
Fr 2 (mf) 0 1 (mf) 3 (mf) 7
Se 1 0 0 2 17
Ramo 5 In 51 50 52 53 56
Fr 6 1 (mf) 0 16 3
Se 3 0 0 14 8
Total (média/árv.) Total (média/árv.) Total (média/árv.)
In 258 (51,6)
260 (52,0)
266 (53,2)
263 (52,6)
268 (53,6)
(52,6)
Fr
20
5
8
48
53
Se
(4)
29
(1) 0
(1,6) 0
(9,6)
53
(10,6)
90
(26,8)
(5,8) (0) (0) (10,6) (18) (34,4)
A.F: Autofecundação; In: Inflorescências ensacadas; Fr: Frutos obtidos; Se: Sementes obtidas; mf: fruto mal formado Fonte: Elaborada pelo autor, 2018.
Tabela 11- A.F.: Estimativas do potencial e do efetivo nº de frutos obtidos e de sementes extraídas em cinco árvores de M. scabrella Árv. Nº
Ramos ensac.
Nº Infloresc ensac.
1 potencial
Nº Flores M + Herm.
2 potencial
Nº Frutos
Nº Frutos
obtidos
% Frutos
obtidos
Nº Sementes extraídas
Nº Semente/
fruto
1 5 258 13777 7770 20 0,26 29 1,45
2 5 260 13884 7830 5 0,06 0 0
3 5 266 14204 8011 8 0,10 0 0
4 5 263 14044 7921 48 0,61 53 1,10
5 5 268 14311 8071 53 0,66 90 1,70
Total 25 1315 70221 39604 134 172
A.F: Autofecundação; Ensac.:ensacados(as); M:masculinas; Herm:hermafroditas;1Potencial de 53,4
flores / inflorescência; 2Potencial de 56,4% de flores hermafroditas / inflorescência (ROTTA;
MENDES, 1990). Fonte: Elaborada pelo autor, 2018.
107
No mesmo experimento II, os resultados referentes à polinização aberta,
também foram organizados em duas tabelas (Tabelas 12 e 13). A Tabela 12 contém
os dados referentes ao número de inflorescências somente marcadas (não
ensacadas), número de frutos e de sementes obtidos, por ramo e por árvore
amostrada.
Tabela 12 – P.A.: Nº de inflorescências (In) somente marcadas, nº de frutos (Fr) e nº de sementes (Se) obtidos em M. scabrella
Ramo Elemento
Árvore 1 Árvore 2 Árvore 3 Árvore 4 Árvore 5 Média geral
Ramo 1
In 52 55 50 55 55
Fr 94 48 25 68 71
Se 22 8 4 99 101
Ramo 2 In 51 54 50 50 50
Fr 114 9 20 83 42
Se 23 1 3 139 95
Ramo 3 In 50 55 52 50 53
Fr 59 19 19 64 69
Se 18 1 2 85 86
Ramo 4 In 50 54 54 50 52
Fr 132 22 11 74 81
Se 35 3 2 111 136
Ramo 5 In 50 54 50 52 52
Fr 65 23 20 63 74
Se 56 3 2 128 102
Total (média)
Total
(média)
Total (média)
In 253 272 256 257 262
Fr
(50,6)
464 (92,8)
(54,4)
116 (23,2)
(51,2)
95 (19)
(51,4)
352 (70,4)
(52,4)
337 (67,4)
(52,0)
(54,5)
Se
154
(30,8)
16
(3,2)
13
(2,6)
562
(112,4)
520
(104)
(50,6)
P.A: Polinização aberta; In: Inflorescências marcadas; Fr: Frutos obtidos; Se: Sementes obtidas Fonte: Elaborada pelo autor, 2018.
A Tabela 13 contém as estimativas do potencial teórico e do efetivo número
de frutos gerados por polinização aberta e de sementes extraídas destes, em cinco
árvores de Mimosa scabrella.
108
Tabela 13 – P.A.: Estimativas do potencial e do efetivo nº de frutos e sementes obtidos em cinco árvores de M. scabrella Árv. Nº
Ramos
Nº Infloresc marcadas
1potencial Nº Flores M + Herm.
2potencial
Nº Frutos
Nº Frutos obtidos
% Frutos obtidos
Nº Sementes extraídas
Nº Semente/
fruto
1 5 253 13510 7619 464 6,09 154 0,33
2 5 272 14525 8192 116 1,42 16 0,14
3 5 256 13670 7710 95 1,23 13 0,14
4 5 257 13724 7740 352 4,55 562 1,59
5 5 262 13991 7891 337 4,27 520 1,54
Total 25 1300 69420 39152 1364 1265
P.A: Polinização aberta; Árv: Árvore; M: masculinas; Herm: hermafroditas; 1Potencial baseado em
53,4 flores / inflorescência; 2Potencial baseado em 56,4% de flores hermafroditas / inflorescência
(ROTTA; MENDES, 1990). Fonte: Elaborada pelo autor, 2018.
Referente ao experimento III, os resultados foram agrupados na Tabela 14,
contendo os dados de semeadura e percentual de germinação das sementes de
Mimosa scabrella, oriundas de autofecundação e de polinização aberta.
Tabela 14 - Taxa de germinação das sementes de M. scabrella, obtidas por autofecundação e por polinização aberta Árv. Sementes Sementes
Oriundas de autofecundação Oriundas de polinização aberta
Semeada Germ. %
Germ.
IC Semeada Germ. % Germ. IC
1 29 24 79,31 100 78 78,00
2 - - - 16 6 37,50
3 - - - 13 3 23,08
4 53 43 77,36 100 93 93,00
5 90 57 61,11 100 84 84,00
Total 172 124 - 329 264 -
Média 72,09 ns
65,39 78,80
80,24 ns
75,94 84,55
Árv: árvore; Germ: germinada; IC: limite inferior e superior do Invervalo de Confiança com 95% de nível de confiança; ns: diferença não significativa entre médias na mesma linha. Fonte: Elaborada pelo autor, 2018.
109
4.4.2 Discussão
4.4.2.1 Experimento I
Comparando as cinco árvores entre si, as médias do número de flores /
inflorescência são próximas, onde a menor foi 52,9 flores / inflorescência na árvore
MSC30 e a maior foi 54,1 flores / inflorescência na árvore MSC28. Em cada conjunto
amostral de 20 inflorescências por árvore, houve variação entre os números máximo
e mínimo de flores / inflorescência, com amplitude média de 11,6 flores (Tabela 9).
Embora raros os estudos de biologia floral de Mimosa scabrella, foi possível
comparar com resultados de Rotta, Iede e Kuniyoshi (1983), que obtiveram média de
58,5 flores / inflorescência nesta espécie, sendo tal resultado maior do que a média
de 53,4 flores / inflorescência do presente estudo. Para os mesmos autores, o maior
e o menor número de flores / inflorescência foram 75 e 30 flores respectivamente,
indicando variação com amplitude de 45 flores. Referente ao presente estudo, a
maior variação entre as quantidades máxima e mínima de flores / inflorescência foi
de 13 flores (58-45) na árvore MSC30 (Tabela 9). O número de flores em cada uma
das 20 inflorescências das árvores matrizes MSC 28, 27, 30, 26 e 24 está
disponibilizado no Apêndice H. Para a mesma espécie em Colombro, PR, Rotta e
Mendes (1990) consideraram a média de 52 flores / inflorescência, cujo valor é
próximo da média de 53,4 flores / inflorescência obtida neste experimento I.
Com os resultados de 58,5 flores / inflorescência (ROTTA, IEDE; KUNIYOSHI,
1983), 52 flores / inflorescência (ROTTA; MENDES, 1990), 55 flores / inflorescência
(HARTER-MARQUES; ENGELS, 2003) e 53,4 flores / inflorescência do presente
estudo, infere-se que são valores próximos e oscilam, em geral, entre 50 a 60 flores.
Entre as 100 inflorescências deste experimento I, as quantidades foram semelhantes
entre si e variaram entre 45 e 60 flores / inflorescência (Tabela 9 e APÊNDICE H).
4.4.2.2 Experimento II
Para avaliar exclusivamente a autofecundação, o número de inflorescências
(I) ensacadas variou de 50 a 56 nos 25 ramos ensacados, cuja média foi 52,6
inflorescências / ramo (Tabela 10).
110
O número de frutos (F) obtidos das inflorescências ensacadas / árvore foi
extremamente reduzido em relação ao potencial teórico, estimado pelo nº de flores
de cada inflorescência. O total de frutos (F) de autofecundação foi 134, gerados nas
árvores 1, 2, 3, 4 e 5 nas respectivas quantidades de 20, 5, 8, 48 e 53 frutos. A
média de frutos (F) de autofecundação / árvore foi 26,8 (Tabela 10).
O número de sementes (Se) obtidas de autofecundação / árvore também foi
bem reduzido, devido aos poucos frutos obtidos. Do total de sementes (Se)
extraídas (172), as árvores 1, 4 e 5 produziram respectivamente as quantidades de
29, 53 e 90 sementes. Nas árvores 2 e 3 não houve sementes extraídas, pela não
produção de frutos ou pelo não desenvolvimento completo da semente em frutos
mal formados. Situação semelhante foi observada por Harter-Marques e Engels
(2003), em frutos de Mimosa scabrella obtidos por autofecundação manual, onde
houve sementes que não se desenvolveram. A média de sementes (Se) de
autofecundação / árvore foi 34,4 (Tabela 10).
Os resultados deste experimento de produção de frutos e sementes por
autofecundação e as estimativas do potencial de produção foram reunidos na Tabela
11. Para estimar o potencial teórico de produção de frutos, considera-se somente o
percentual de flores hermafroditas / inflorescência, por destas flores possuírem a
estrutura reprodutiva feminina para gerar frutos. Considerou-se, em média, que
56,4% das flores são hermafroditas em cada inflorescência de Mimosa scabrella
(ROTTA; MENDES, 1990) e que existem, em média, 53,4 flores / inflorescência.
Pela Tabela 11, observa-se que o número de inflorescências ensacadas
(1315), multiplicado pelo número médio de flores / inflorescência do experimento
(53,4), estima o potencial teórico total de flores (masculinas e hermafroditas) das
inflorescências (70221). Este, por sua vez, quando multiplicado por 0,564 (ROTTA;
MENDES, 1990), resulta no número teórico possível de frutos, pois considera
somente as flores hermafroditas. Desta forma, o potencial estimado é de 39604
frutos possíveis, supondo que todas as flores hermafroditas sejam fecundadas.
A produção efetiva de frutos foi de 134, dos quais foram extraídas 172
sementes, morfologicamente normais. Comparando-se a produção efetiva de frutos
(134) com o potencial de produção destes (39604), resulta em 0,34% de frutos
efetivamente obtidos.
111
Para avaliar a polinização aberta, o número de inflorescências (I) somente
marcadas, desenvolvidas ao natural (não ensacadas), variou de 50 a 55 nos ramos
ensacados. A média foi 52,0 inflorescências / ramo (Tabela 12), praticamente igual à
média obtida por autofecundação (52,6).
O número de frutos (F) obtidos das inflorescências somente marcadas /
árvore foi superior ao número de frutos por autofecundação. O total de frutos (F) de
polinização aberta foi 1364, coletados nas árvores 1, 2, 3, 4 e 5 nas respectivas
quantidades de 464, 116, 95, 352 e 337 frutos. Este total de frutos correspondeu a
cerca de 10 vezes mais do que o total de frutos obtidos por autofecundação (134). A
média de frutos (F) gerados de polinização aberta / árvore foi 272,8 (Tabela 12).
O número de sementes (Se) obtidas de polinização aberta / árvore também foi
superior ao número obtido por autofecundação. O total de sementes extraídas dos
frutos por polinização aberta foi 1265, produzido nas árvores 1, 2, 3, 4 e 5, nas
respectivas quantidades de 154, 16, 13, 562 e 520, cuja média foi 253 sementes /
árvore (Tabela 12). Este total de sementes corresponde a 7,3 vezes mais do que o
total de sementes por autofecundação (172).
Pela Tabela 13, observa-se que o número de inflorescências marcadas (1300)
quando multiplicado pelo número médio de flores / inflorescência obtido no estudo
(53,4), estima o potencial total de flores das inflorescências, com as masculinas e
hermafroditas juntas (69420). Este total, por sua vez, ao ser multiplicado por 0,564
(ROTTA; MENDES, 1990), para considerar somente as flores hermafroditas, resulta
na estimativa potencial teórica de 39152 frutos possíveis, se todas as flores
hermafroditas fossem fecundadas. A efetiva produção de frutos por polinização
aberta foi 1364, dos quais se extraíram 1265 sementes. Nem todos os frutos tiveram
sementes extraídas e um dos motivos foi a predação de sementes por larvas dentro
dos frutos, fato observado no momento da extração manual das sementes. Harter-
Marques e Engels (2003) também observaram o ataque de parasitas em sementes
de Mimosa scabrella e consideraram que o fato pode influenciar na produção destas.
Comparando-se a efetiva produção de frutos (1364) com o potencial teórico
de produção destes (39152), a partir das flores hermafroditas, resulta em 3,48% de
frutos gerados por polinização aberta. Tal porcentagem está em acordo com
Carpanezzi et al., (1988) ao concluírem que, no geral, os frutos efetivamente
produzidos correspondem a menos de 10% das flores que podem ser fecundadas.
112
Os percentuais de frutos efetivamente obtidos (0,34% por autofecundação e
3,48% por polinização aberta) representam que a produção de frutos por polinização
aberta foi 10,2 vezes maior do que a produção obtida por autofecundação, mesmo
sendo este um percentual pequeno. Os resultados sugerem que, em percentuais, a
formação de frutos é reduzida em ambas as situações analisadas e que a
autofecundação ocorre em taxas extremamente reduzidas. Mesmo assim,
comprovou-se que a espécie efetivamente produz frutos por autofecundação,
confirmando que Mimosa scabrella, além do sistema misto, não possui
autoincompatibilidade.
4.4.2.3 Experimento III
Referente à autofecundação, vale ressaltar que as árvores 2 e 3 não
produziram sementes e as árvores 1, 4 e 5 tiveram todas as sementes obtidas
semeadas. Referente à polinização aberta, as árvores 2 e 3 produziram poucas
sementes e todas foram semeadas, enquanto das árvores 1, 4 e 5 foram semeadas
100 sementes, embora tenham produzido quantidades maiores (Tabela 14).
Os percentuais de germinação para as sementes obtidas por autofecundação,
indicam que as sementes das árvores 1 e 4, germinaram com taxas aceitáveis para
Mimosa scabrella, enquanto que as sementes da árvore 5 apresentaram taxa inferior
ao esperado para a espécie. Não foram obtidas sementes por autofecundação nas
árvores 2 e 3.
Os percentuais de germinação para as sementes obtidas por polinização
aberta, indicam taxa elevada para as sementes da árvore 4, taxas compatíveis para
as sementes das árvores 5 e 1 e taxas reduzidas para sementes das árvores 2 e 3.
Na avaliação das médias gerais de germinação, nas sementes oriundas de
autofecundação (72,09%) o percentual ficou abaixo do esperado para a espécie,
que, por ser pioneira e facilitadora sucessional, costuma ser elevado. Entretanto,
para as sementes oriundas de polinização aberta, a média geral de germinação
(80,24%) apresentou percentual adequado para a espécie. Tal inferência é
corroborada por Carpanezzi et al. (1988), para os quais a germinação em Mimosa
scabrella usualmente é superior a 80%, quando as sementes são colhidas no ponto
correto de maturação.
113
As médias dos percentuais de germinação para as sementes de
autofecundação e de polinização aberta foram comparadas pelos limites dos
Intervalos de Confiança (IC) a 95% e não apresentaram evidências de diferença
significativa entre si, pois houve sobreposição dos valores dos intervalos. Ressalta-
se que, embora não se tenha obtido sementes por autofecundação das árvores nº 2
e nº 3, as mesmas produziram reduzida quantidade de sementes por polinização
aberta e também apresentaram reduzida taxa de germinação (Tabela 14). Este é um
indicativo que existe variação entre plantas na capacidade de produzir sementes.
Entretanto, a espécie mostrou capacidade, mesmo que reduzida, de produzir
sementes viáveis exclusivamente por autofecundação e de deixar descendentes por
esta forma de fecundação, comprovando não ter autoincompatibilidade.
Figura 18 - Plântulas com 70 dias, obtidas por sementes oriundas de autofecundação e de polinização aberta
Fonte: Elaborada pelo autor, 2018
114
Figura 19 - Plântulas com 134 dias. A - por sementes oriundas de autofecundação B – por sementes oriundas de polinização aberta
Fonte: Elaborada pelo autor, 2018.
4.5 CONCLUSÕES
Os resultados obtidos nos experimentos do capítulo III possibilitam concluir,
para tais condições, que:
a) O número médio de flores em cada inflorescência de Mimosa scabrella
representa um elevado potencial teórico para a espécie gerar frutos e sementes;
B
A
A
B
115
b) Apesar do elevado potencial para gerar frutos, a produção efetiva destes
tem percentuais reduzidos, tanto por polinização aberta e como por autofecundação;
c) Inflorescências de Mimosa scabrella expostas à polinização aberta
produzem cerca de 10 vezes mais quantidade de frutos em relação às
inflorescências protegidas artificialmente (ensacadas);
d) Mimosa scabrella demonstra ter boa eficiência reprodutiva, o que lhe
garante a perpetuação da espécie a cada estação reprodutiva;
e) A existência de frutos gerados por autofecundação comprova que Mimosa
scabrella não possui autoincompatibilidade e que seu sistema reprodutivo é misto;
f) Frutos de Mimosa scabrella gerados por autofecundação produzem
sementes viáveis em número bem reduzido, havendo também a interrupção do
desenvolvimento das sementes;
g) Os percentuais médios obtidos para a germinação das sementes de
Mimosa scabrella, oriundas de autofecundação e de polinização aberta, não
evidenciaram diferenças significativas entre si.
116
117
5 CONSIDERAÇÕES FINAIS
Com base nos estudos deste trabalho, permite-se ressaltar a importância dos
estudos de Genética de Populações com espécies arbóreas com potencial para
fornecer benefícios diretos ou indiretos ao homem ou que já demonstrem
importância socioeconômica e ecológica.
Sugere-se a continuidade dos estudos abordando o sistema reprodutivo e a
diversidade genética de Mimosa scabrella, se possível, com as mesmas populações
em novos períodos reprodutivos consecutivos, visando monitorar o comportamento
da espécie e consolidar os conhecimentos.
Em estudos propostos para uso e conservação de Mimosa scabrella, deve ser
levado em consideração que, para uma mesma população, as estações reprodutivas
consecutivas não são iguais em função de fatores associados ao ambiente e aos
intrínsecos à espécie.
É importante que novos estudos verifiquem o comportamento dos indivíduos
de Mimosa scabrella gerados exclusivamente por autofecundação, em comparação
com os gerados por polinização aberta.
118
119
REFERÊNCIAS
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APÊNDICES
APÊNDICE A - Dados das árvores matrizes no estudo do sistema reprodutivo
Árvore Latitude S Longitude W Altitude m m DAP cm Altura m
01 27º45’02‖ 50º05’00‖ 867 34,4 11,7
02 27º45’00‖ 50º05’02‖ 864 22,6 10,3
03 27º45’02‖ 50º05’05‖ 867 25,8 12,7
04 27º45’04‖ 50º05’04‖ 877 21,0 8,0
05 27º45’06‖ 50º05’07‖ 873 25,6 11,3
06 27º45’11‖ 50º05’09‖ 873 26,4 11,0
07 27º45’16‖ 50º05’11‖ 880 21,3 11,5
08 27º45’19‖ 50º05’10‖ 888 29,3 11,0
09 27º45’11‖ 50º05’09‖ 831 27,0 10,5
10 27º45’04‖ 50º05’10‖ 879 30,2 8,5
11 27º45’07‖ 50º05’08‖ 874 33,4 9,5
12 27º45’05‖ 50º05’10‖ 879 27,4 9,7
13 27º45’04‖ 50º05’12‖ 877 24,2 10,0
14 27º45’10‖ 50º04’51‖ 813 40,4 15,5
15 27º45’04‖ 50º05’07‖ 862 16,2 8,1
16 27º45’01‖ 50º05’08‖ 879 14,6 8,5
17 27º44’59‖ 50º05’03‖ 863 29,6 9,5
18 27º44’57‖ 50º05’02‖ 876 31,5 9,7
19 27º45’00‖ 50º05’11‖ 883 28,9 9,0
20 27º44’56‖ 50º05’03‖ 872 34,7 18,0
21 27º44’57‖ 50º05’02‖ 853 27,4 11,1
22 27º44’54‖ 50º05’00‖ 874 14,6 7,3
23 27º44’51‖ 50º05’04‖ 888 12,7 8,6
24 27º44’53‖ 50º05’12‖ 888 31,2 13,1
25 27º44’47‖ 50º05’01‖ 887 13,3 8,9
26 27º45’03‖ 50º04’55‖ 873 19,7 6,4
27 27º44’54‖ 50º04’50‖ 865 12,4 7,6
28 27º44’44‖ 50º04’51‖ 847 44,9 9,2
29 27º44’45‖ 50º04’57‖ 827 15,3 8,0
30 27º44’44‖ 50º04’58‖ 877 21,9 12,5
31 27º45’09‖ 50º04’48‖ 850 44,5 16,6
32 27º45’12‖ 50º05’03‖ 892 44,9 17,0
33 27º45’11‖ 50º05’11‖ 887 22,6 8,0
34 27º45’10‖ 50º04’49‖ 871 26,7 16,0
35 27º44’51‖ 50º04’53‖ 858 28,6 14,4
138
APÊNDICE B - Genótipos mais prováveis de 23 famílias (matriz e 15 progênies cada), após análise isoenzimática referentes à estação reprodutiva de 2015 (análise em set./2016)
Matriz e progênies PGI 6PGDH PGM SKDH IDH PRX ME β-EST DIA
1! MATRIZ 33 23 22 12 33 22 22 11 12
1 progênie 1 33 22 22 13 23 22 12 11 22
1 progênie2 34 23 22 22 33 22 12 11 22
1 progênie3 33 22 0 22 33 22 22 0 12
1 progênie 4 33 22 22 11 33 22 22 13 12
1 progênie5 35 0 0 22 34 22 0 0 12
1 progênie6 13 23 22 12 33 22 22 11 22
1 progênie7 33 22 22 12 33 22 22 11 11
1 progênie8 33 24 23 12 33 22 22 11 22
1 progênie9 33 22 22 12 34 22 22 11 22
1 progên10 33 23 22 12 33 22 22 11 22
1 progên11 33 23 22 12 33 22 22 11 11
1 progên12 35 23 22 22 33 12 22 11 22
1 progên13 34 23 22 11 33 12 22 11 22
1 progên14 33 33 23 12 33 12 22 12 22
1 progên15 33 22 22 12 34 22 22 11 22
2!,matriz 16 22 22 22 23 22 22 23 22
2, 16 23 22 22 23 12 12 23 22
2, 36 22 22 22 33 22 22 13 12
2, 36 22 22 22 23 12 22 12 22
2, 13 12 23 22 23 22 22 12 12
2, 16 0 22 23 0 22 22 0 22
2, 13 22 22 22 33 12 22 33 22
2, 13 22 22 23 23 0 22 13 22
2, 13 23 22 23 23 22 22 13 22
2, 13 22 22 22 13 22 22 13 12
2, 36 23 22 22 23 22 22 13 22
2, 36 22 22 22 33 22 22 12 22
2, 46 22 22 23 12 22 22 12 22
2, 16 22 22 22 12 0 22 23 12
2, 36 22 22 22 12 0 22 13 22
2, 16 22 22 22 12 22 22 33 12
3!,Matriz 33 22 22 23 33 22 22 11 22
3, 33 22 23 23 33 22 22 11 22
3, 33 22 23 22 33 22 22 13 22
3, 33 22 22 23 33 22 22 11 22
3, 33 23 22 23 33 22 22 11 22
3, 36 22 22 23 33 22 12 11 12
3, 33 23 23 13 33 22 22 11 22
3, 13 22 22 23 13 22 22 11 22
3, 33 23 22 33 33 22 22 11 22
139
3, 13 23 22 22 33 22 22 11 12
3, 33 22 22 23 33 22 22 11 22
3, 33 22 22 23 33 22 22 11 22
3, 33 22 22 23 33 22 22 11 22
3, 34 23 22 22 33 22 22 11 12
3, 33 23 22 33 33 22 22 11 22
3, 35 23 22 22 33 22 22 11 22
7!,Matriz 16 12 12 22 33 23 22 11 22
7, 13 12 11 22 33 23 22 11 22
7, 36 12 12 22 33 12 22 11 22
7, 36 22 12 22 33 23 22 11 22
7, 36 23 12 12 33 22 22 11 22
7, 13 22 22 22 23 22 22 11 22
7, 36 22 23 23 33 22 22 11 22
7, 36 12 22 0 33 12 22 11 22
7, 36 23 12 23 33 33 22 12 22
7, 46 22 22 22 33 23 22 11 22
7, 14 13 23 22 34 22 22 11 22
7, 15 13 22 12 33 0 22 11 22
7, 14 12 12 22 33 22 22 11 12
7, 36 12 12 22 33 22 22 11 22
7, 13 23 22 23 33 23 22 11 22
7, 36 22 22 12 33 23 22 11 22
11!,Matriz 13 23 12 23 23 22 22 11 12
11, 14 23 22 12 35 22 22 11 22
11, 15 23 23 23 34 22 22 11 22
11, 16 23 0 22 0 22 22 11 22
11, 14 23 12 22 13 22 22 11 22
11, 34 23 12 23 0 22 22 13 22
11, 33 22 0 13 34 22 22 11 22
11, 11 22 22 23 23 22 22 11 12
11, 13 24 12 22 14 22 22 13 12
11, 16 22 0 33 23 22 22 11 22
11, 13 23 22 22 23 22 22 11 22
11, 36 22 12 23 33 22 22 11 12
11, 33 23 12 22 23 22 22 11 12
11, 13 23 12 13 13 22 22 11 22
11, 33 23 11 22 34 22 22 11 12
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140
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141
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18, 33 12 22 22 33 11 22 11 22
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22!,Matriz 33 34 22 23 13 12 22 11 22
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142
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23, 34 22 22 33 33 12 22 0 12
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25, 33 23 22 23 33 0 22 11 12
25, 33 23 12 22 33 12 22 11 12
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27!,Matriz 33 22 22 23 34 12 22 11 22
143
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27, 33 23 22 23 34 12 22 11 22
28!,Matriz 16 33 22 33 23 12 22 11 12
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28, 16 33 22 33 23 12 22 11 22
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144
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30!,Matriz 45 22 22 22 12 22 22 23 11
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30, 34 22 22 23 12 12 22 23 12
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30, 35 22 23 12 12 22 22 23 12
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30, 35 12 22 22 22 22 22 33 12
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30, 46 22 22 22 12 22 22 13 12
30, 35 22 22 22 22 12 22 23 11
30, 34 22 22 22 12 22 22 0 11
30, 46 22 22 22 22 12 22 0 11
31!,Matriz 33 23 0 23 33 12 22 11 22
31, 36 23 0 23 33 12 22 11 22
31, 33 23 0 23 33 12 22 11 12
31, 33 23 0 23 33 11 22 12 22
31, 33 23 0 23 33 0 22 12 22
31, 33 23 0 23 33 0 22 12 22
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31, 36 23 0 23 23 23 22 11 22
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31, 13 34 0 23 33 22 22 12 12
31, 33 23 0 23 33 11 22 11 22
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31, 33 23 0 33 33 22 22 11 22
31, 33 23 0 23 33 22 22 12 22
31, 33 23 0 22 33 22 22 11 22
32!,Matriz 13 12 0 12 33 22 22 12 22
32, 15 23 0 0 23 22 22 11 22
32, 13 11 0 12 33 22 22 12 22
32, 13 23 0 11 34 22 22 11 22
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32, 13 22 0 22 33 22 22 22 22
32, 13 12 0 11 23 22 22 12 22
32, 13 11 0 11 33 12 22 22 22
32, 37 23 0 22 34 22 22 12 22
32, 11 12 0 22 33 12 22 12 22
32, 11 11 0 12 33 22 22 12 22
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32, 13 11 0 12 33 22 22 12 22
145
32, 33 12 0 12 33 22 22 12 22
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33!,Matriz 35 23 0 23 23 22 22 11 12
33, 33 34 0 23 23 22 22 11 22
33, 15 22 0 23 13 22 22 13 12
33, 15 23 0 22 33 12 22 13 22
33, 15 34 0 33 23 22 22 11 12
33, 55 22 0 23 12 22 23 11 11
33, 33 22 0 22 22 23 22 11 22
33, 35 23 0 23 23 23 22 11 11
33, 33 23 0 12 23 22 22 11 22
33, 35 23 0 23 23 22 22 12 22
33, 33 22 0 23 22 22 22 11 22
33, 15 23 0 23 23 22 22 13 12
33, 55 22 0 23 23 22 22 11 12
33, 35 22 0 23 33 22 22 12 22
33, 45 34 0 23 33 23 22 12 22
33, 45 23 0 33 23 22 22 11 22
34!,Matriz 13 23 0 22 13 12 22 13 22
34, 16 13 0 23 12 12 22 11 22
34, 33 13 0 22 23 12 22 13 22
34, 13 34 0 22 13 12 22 11 12
34, 35 13 0 22 13 11 22 33 22
34, 16 23 0 23 13 22 22 13 22
34, 13 0 0 0 13 22 22 0 22
34, 36 34 0 22 23 12 22 33 22
34, 13 23 0 23 13 12 22 11 22
34, 33 23 0 22 33 12 22 11 12
34, 36 23 0 22 13 22 23 12 22
34, 33 23 0 23 13 11 22 13 12
34, 33 23 0 22 23 22 22 11 22
34, 16 23 0 22 23 22 22 0 22
34, 13 23 0 22 23 12 22 11 22
34, 34 23 0 23 13 11 22 13 22
35!,Matriz 36 23 0 23 34 11 22 11 12
35, 67 23 0 23 23 12 22 11 12
35, 13 23 0 22 33 0 12 11 22
35, 16 22 0 33 33 12 22 11 22
35, 36 23 0 23 23 11 22 12 12
35, 33 22 0 33 33 11 22 11 12
35, 36 23 0 22 34 0 22 11 12
35, 35 22 0 23 23 11 22 13 12
35, 36 23 0 23 23 0 22 11 12
35, 36 12 0 33 33 11 22 11 12
35, 36 23 0 23 34 11 22 11 12
146
35, 56 23 0 33 34 11 22 13 12
35, 37 23 0 22 34 12 22 11 22
35, 33 23 0 13 45 11 22 11 12
35, 36 23 0 23 34 0 22 11 12
35, 67 23 0 23 23 11 22 11 12 *Algarismos com ponto de exclamação na 1ª coluna da esquerda (início de cada série numérica), representam a árvore matriz de cada família. Os demais 15 números repetidos abaixo da matriz, sem o ponto de exclamação, representam as respectivas progênies.
Fonte: Elaborado pelo autor, 2016.
147
APÊNDICE C - Genótipos mais prováveis de 23 famílias (matriz e 15 progênies cada), após análise isoenzimática referentes à estação reprodutiva de 2016 (análise em jul./2017)
Matriz e progênies PGI 6PGDH PGM SKDH IDH PRX ME β-EST DIA
1!, matriz 33 23 22 12 33 22 22 11 12
1 progên1 13 23 22 22 33 22 22 11 12
1 progên2 33 33 22 22 33 23 22 11 12
1 progên3 33 23 22 12 33 23 22 11 22
1 progên4 33 22 23 22 33 22 22 11 12
1 progên5 33 23 22 22 13 22 22 11 12
1 progên6 33 22 22 11 33 22 22 12 12
1 progên7 33 23 23 22 33 22 22 11 22
1 progên8 33 23 22 23 33 22 22 11 22
1 progên9 33 22 22 22 33 23 22 11 22
1 progên10 33 23 22 22 23 22 22 11 22
1 progên11 33 23 22 22 23 22 22 11 12
1 progên12 33 22 22 23 33 22 22 11 22
1 progên13 33 23 22 23 33 22 22 11 12
1 progên14 33 23 22 12 23 22 22 11 22
1 progên15 33 23 22 12 13 22 22 11 22
2!, matriz 16 22 22 22 23 22 22 23 22
2, 66 22 22 22 12 22 22 33 22
2, 14 22 22 22 33 22 22 13 22
2, 36 22 22 23 12 12 22 22 22
2, 36 22 22 23 12 22 22 13 22
2, 15 22 22 12 12 0 22 13 22
2, 66 22 22 22 12 22 22 13 22
2, 16 22 22 22 12 22 22 23 12
2, 14 22 22 22 12 22 22 13 12
2, 14 22 22 22 23 22 22 13 12
2, 11 22 22 22 23 22 22 33 22
2, 56 22 22 22 23 12 22 12 12
2, 13 22 22 22 12 22 22 13 22
2, 36 22 22 22 13 22 22 22 22
2, 66 22 22 22 33 0 22 22 22
2, 11 23 22 22 23 23 22 22 22
3!, matriz 33 22 22 23 33 22 22 11 22
3, 34 22 22 23 33 22 22 11 22
3, 34 22 23 33 23 12 22 11 12
3, 35 22 22 33 33 22 22 11 22
3, 34 22 22 23 33 22 22 11 22
3, 36 22 22 22 23 22 22 12 12
148
3, 33 23 22 33 33 22 22 11 22
3, 13 22 22 23 23 22 22 12 12
3, 33 22 22 22 13 22 22 11 12
3, 33 22 22 33 33 22 22 11 22
3, 33 22 22 33 33 22 22 11 22
3, 33 22 22 23 33 22 22 11 12
3, 33 22 22 23 33 22 22 11 22
3, 36 22 22 22 33 22 22 11 22
3, 33 22 22 22 33 23 22 11 22
3, 33 22 22 22 33 22 22 11 22
7!, matriz 16 12 12 22 33 23 22 11 22
7, 66 12 11 12 33 13 22 11 22
7, 46 12 12 22 23 0 22 11 22
7, 14 12 23 22 23 22 22 11 22
7, 13 23 12 22 23 23 22 11 22
7, 14 22 12 0 33 12 22 11 22
7, 13 12 12 22 23 22 22 11 22
7, 13 22 13 22 23 22 22 13 22
7, 66 12 22 22 33 0 22 12 22
7, 13 22 12 22 33 22 22 11 22
7, 14 12 0 23 33 22 22 11 22
7, 13 23 12 23 33 12 22 12 22
7, 16 22 22 23 23 23 22 11 22
7, 14 13 13 0 33 22 22 11 22
7, 66 12 12 0 23 22 22 11 22
7, 13 23 12 23 23 12 22 11 22
11!,matriz 13 23 12 23 23 22 22 11 12
11, 34 22 12 23 23 22 22 11 12
11, 16 22 11 23 23 22 22 11 12
11, 16 22 23 13 23 22 22 11 22
11, 33 22 12 13 12 22 12 11 0
11, 13 23 12 22 33 22 22 11 22
11, 33 22 12 22 23 22 22 11 12
11, 33 23 0 23 33 22 22 11 22
11, 13 23 11 12 22 22 22 11 22
11, 34 23 11 23 23 22 22 11 12
11, 33 22 12 22 22 22 22 11 12
11, 13 22 11 33 23 22 22 11 12
11, 13 23 12 23 23 22 22 11 0
11, 14 22 0 23 23 22 22 11 22
11, 34 22 0 23 0 22 22 11 0
11, 13 0 0 0 0 22 22 11 0
12!,matriz 33 23 22 13 23 22 22 11 12
12, 35 22 12 13 33 22 22 11 22
149
12, 33 22 22 33 33 22 22 11 22
12, 34 22 22 23 23 22 22 11 12
12, 33 22 0 0 33 23 12 11 22
12, 36 23 12 33 22 22 22 11 12
12, 33 22 22 12 33 12 22 11 12
12, 13 23 12 33 23 22 22 11 22
12, 33 23 12 23 23 23 22 11 12
12, 13 22 22 33 23 22 22 11 22
12, 33 23 22 0 23 22 22 11 22
12, 35 33 22 33 23 22 22 13 12
12, 33 23 12 23 23 22 22 13 12
12, 33 34 22 13 23 22 22 13 12
12, 33 23 22 12 23 22 22 11 22
12, 33 23 22 13 23 22 22 11 22
16!,matriz 13 34 22 23 23 22 22 12 22
16, 33 34 22 23 13 22 22 11 22
16, 33 23 12 33 33 22 22 11 22
16, 33 44 22 22 33 0 22 12 22
16, 34 33 22 23 33 0 22 11 22
16, 13 23 22 33 33 22 22 11 22
16, 33 34 22 23 23 23 22 12 22
16, 11 34 22 22 23 0 22 11 12
16, 14 34 23 23 12 0 22 12 22
16, 36 34 22 22 23 22 22 11 22
16, 13 34 23 33 23 0 22 22 22
16, 11 44 0 22 23 0 22 22 22
16, 36 0 0 0 12 22 22 13 22
16, 13 0 22 23 33 23 22 0 22
16, 13 34 22 23 23 0 22 12 22
16, 13 23 22 22 13 22 22 11 22
17!,matriz 36 22 22 23 13 22 22 11 12
17, 13 23 23 23 13 22 22 11 22
17, 33 22 23 23 33 23 22 11 22
17, 36 23 22 23 13 22 22 11 12
17, 66 22 22 23 33 0 22 11 22
17, 36 22 22 23 13 22 22 11 22
17, 33 22 22 33 13 23 22 11 22
17, 16 22 22 22 13 22 22 11 12
17, 33 23 22 23 23 23 22 11 22
17, 33 22 22 33 13 22 22 12 22
17, 36 22 22 22 33 22 22 11 22
17, 66 22 24 23 13 22 22 11 12
17, 33 23 0 23 13 0 22 0 22
17, 36 0 0 23 33 22 22 0 11
150
17, 36 22 22 13 13 0 22 11 22
17, 33 22 22 23 13 22 22 11 22
18!,matriz 33 22 22 23 33 11 22 11 22
18, 33 22 22 23 33 11 22 11 22
18, 33 12 12 22 33 11 22 11 22
18, 33 22 22 23 34 12 22 12 22
18, 33 22 22 23 33 11 22 11 22
18, 33 22 22 23 33 12 22 0 22
18, 33 22 22 0 33 12 22 11 22
18, 33 23 22 33 33 12 22 11 22
18, 33 23 22 23 33 11 22 11 22
18, 33 22 22 33 13 12 22 11 22
18, 13 22 22 33 33 11 22 0 22
18, 33 22 22 0 33 0 22 11 22
18, 35 22 22 23 33 0 22 11 22
18, 33 22 22 23 33 12 22 11 22
18, 13 23 22 23 23 12 22 11 22
18, 33 23 22 33 33 11 22 11 22
19!,matriz 33 23 22 33 13 33 22 11 22
19, 34 23 22 33 33 33 22 11 22
19, 35 23 22 33 13 33 22 11 22
19, 34 23 12 33 33 33 22 11 22
19, 33 23 0 23 12 23 22 11 22
19, 33 22 22 33 13 33 22 11 22
19, 13 23 22 23 13 33 22 11 22
19, 35 23 22 33 23 23 22 11 22
19, 34 22 22 13 33 33 22 11 22
19, 35 23 22 0 33 23 22 11 22
19, 33 22 22 33 12 0 22 11 22
19, 36 33 22 33 13 23 22 11 22
19, 13 22 22 33 13 23 22 11 22
19, 33 23 22 33 13 33 22 11 22
19, 36 23 22 33 33 33 22 11 22
19, 36 23 22 23 13 0 22 11 22
22!,matriz 33 34 22 23 13 12 22 11 22
22, 13 34 12 23 23 22 22 11 22
22, 33 34 12 13 13 12 22 11 22
22, 36 34 0 23 23 12 22 11 22
22, 33 34 12 23 33 12 22 11 22
22, 33 34 22 13 13 11 22 11 12
22, 33 34 22 22 23 22 22 11 22
22, 34 34 22 33 13 11 22 11 22
22, 34 44 12 22 33 0 22 11 22
22, 33 44 0 22 13 0 22 11 22
151
22, 33 34 12 23 23 11 22 11 22
22, 33 34 22 23 13 0 22 11 22
22, 33 23 12 0 23 0 22 11 22
22, 33 34 12 23 33 11 22 11 22
22, 33 13 22 22 23 12 22 11 22
22, 33 34 22 33 23 12 22 13 22
23!,matriz 34 23 12 23 33 12 22 23 12
23, 33 23 11 23 33 12 22 22 22
23, 44 34 12 23 33 22 22 12 22
23, 34 22 0 23 33 22 22 12 12
23, 36 23 12 22 33 11 22 13 22
23, 34 22 12 23 33 11 22 0 22
23, 34 23 22 23 33 11 22 22 22
23, 34 22 22 33 33 11 22 33 22
23, 33 34 0 33 33 0 22 33 12
23, 33 34 0 33 23 13 22 23 22
23, 44 0 12 23 33 12 22 33 22
23, 34 13 11 23 33 22 22 33 22
23, 34 23 12 23 33 12 22 23 12
23, 34 23 11 33 33 12 22 22 12
23, 14 23 22 13 33 0 22 33 22
23, 33 23 12 23 23 12 22 13 12
25!,matr 33 22 12 23 33 12 22 11 12
25, 33 23 22 23 33 22 22 11 22
25, 33 22 22 0 33 12 22 11 12
25, 33 22 12 23 33 22 22 11 22
25, 34 23 22 33 33 22 22 13 11
25, 33 23 22 22 33 12 22 11 22
25, 34 22 12 33 33 12 22 11 12
25, 13 23 12 23 33 12 22 11 22
25, 13 12 22 33 33 0 22 13 22
25, 33 23 22 23 33 0 22 13 11
25, 34 23 22 23 33 12 22 11 11
25, 33 22 12 22 33 12 22 11 11
25, 33 23 22 33 34 22 22 11 22
25, 33 0 22 22 33 11 22 11 12
25, 33 23 12 33 33 0 22 11 11
25, 34 23 22 33 33 22 22 11 11
26!,matr 13 34 24 12 33 22 22 11 12
26, 13 33 22 23 34 23 22 11 12
26, 33 34 24 0 33 22 22 11 12
26, 33 34 24 23 23 0 22 11 22
26, 14 44 23 23 33 23 22 11 12
26, 15 44 0 23 34 22 22 11 12
152
26, 13 44 23 13 33 23 22 11 12
26, 13 34 14 23 34 23 22 11 12
26, 33 34 12 23 14 22 22 11 12
26, 13 44 24 22 34 22 22 11 22
26, 15 44 24 23 33 23 22 11 11
26, 33 44 22 13 23 0 22 11 22
26, 33 44 24 22 33 0 22 11 12
26, 13 44 23 13 23 23 22 11 22
26, 13 44 22 13 33 23 22 11 0
26, 16 44 22 22 33 22 22 11 12
27!,matr 33 22 22 23 34 12 22 11 22
27, 33 23 23 22 33 12 22 11 22
27, 33 22 22 23 33 12 22 11 22
27, 36 23 22 23 23 12 22 11 22
27, 33 22 22 12 33 22 22 11 22
27, 33 23 22 12 34 11 22 11 22
27, 35 22 12 22 23 22 22 11 22
27, 35 23 12 33 34 11 22 11 22
27, 33 22 23 23 23 11 22 13 22
27, 33 23 22 22 34 12 22 11 22
27, 33 22 22 23 33 11 22 11 22
27, 33 22 22 22 34 22 22 11 22
27, 35 22 23 33 23 11 22 11 22
27, 35 23 22 22 23 12 22 11 12
27, 33 22 22 23 34 22 22 11 22
27, 35 22 22 22 33 22 22 11 22
28!,matr 16 33 22 33 23 12 22 11 12
28, 16 33 23 13 23 12 22 11 22
28, 17 23 22 23 33 12 22 11 12
28, 36 23 22 33 23 11 22 0 12
28, 16 0 22 33 34 11 22 0 22
28, 11 33 22 23 23 12 22 11 22
28, 17 23 23 33 23 12 22 13 12
28, 16 13 22 33 23 11 22 11 22
28, 16 23 23 33 25 12 22 11 11
28, 13 23 22 33 13 12 22 11 22
28, 66 13 22 33 23 12 22 13 12
28, 11 13 22 33 23 11 22 13 12
28, 46 13 22 13 23 11 22 11 22
28, 36 33 22 33 33 11 22 11 12
28, 16 0 23 33 33 11 22 11 12
28, 17 23 22 33 23 11 22 11 22
29!,matr 57 12 23 13 23 22 22 23 12
29, 35 23 22 13 23 22 22 33 12
153
29, 77 23 22 33 33 22 22 22 22
29, 35 12 23 13 23 22 22 23 12
29, 17 11 23 13 23 22 22 33 22
29, 35 12 22 13 33 22 22 33 12
29, 47 13 22 13 12 22 22 13 22
29, 15 12 23 33 33 22 22 0 12
29, 57 12 22 12 23 22 22 0 12
29, 57 12 22 33 23 22 22 12 22
29, 35 12 23 13 23 12 22 12 22
29, 17 12 23 13 23 22 22 12 12
29, 35 12 33 13 23 23 22 22 12
29, 77 12 22 13 12 22 22 12 22
29, 77 12 23 33 33 22 22 0 12
29, 37 12 23 33 23 22 22 0 22
30!,matr 45 22 22 22 12 22 22 23 11
30, 34 22 12 22 11 22 22 13 12
30, 34 12 12 23 12 12 22 12 12
30, 14 23 23 23 12 12 22 0 12
30, 34 22 22 22 22 12 22 12 12
30, 47 22 22 22 12 0 22 13 11
30, 45 24 23 22 12 22 22 23 12
30, 34 22 22 22 22 22 22 33 12
30, 34 22 12 23 22 22 22 13 12
30, 46 22 22 0 22 22 22 13 11
30, 34 22 12 22 22 22 22 12 11
30, 44 22 12 0 12 0 22 0 12
30, 34 23 22 22 12 0 22 0 11
30, 55 0 22 0 22 0 22 0 11
30, 46 22 22 22 12 0 22 0 12
30, 15 22 22 22 12 0 22 0 11
31!,matr 33 23 22 23 33 12 22 11 22
31, 13 22 22 23 33 12 22 11 22
31, 33 23 22 33 33 12 22 11 22
31, 34 23 22 23 23 11 22 12 22
31, 33 22 12 23 23 11 22 11 22
31, 33 22 22 23 23 11 22 11 22
31, 36 23 22 22 23 22 22 11 22
31, 33 23 22 33 33 12 22 11 22
31, 37 23 22 23 33 22 22 11 22
31, 33 22 12 0 33 12 22 11 22
31, 37 23 22 22 33 22 22 11 22
31, 33 23 12 22 23 11 22 11 22
31, 33 23 12 23 33 12 22 11 12
31, 33 23 12 0 33 11 22 11 22
154
31, 33 22 12 0 33 12 22 11 22
31, 33 22 22 22 23 11 22 11 22
32!,matriz 13 12 22 12 33 22 22 12 22
32, 13 23 22 12 13 22 22 12 12
32, 33 22 22 0 34 0 22 11 22
32, 13 12 22 12 33 22 22 11 22
32, 13 12 22 11 33 12 22 12 22
32, 13 22 22 0 33 12 22 22 22
32, 13 22 22 1 33 22 22 12 22
32, 13 12 22 22 33 22 22 22 22
32, 11 23 22 22 33 22 22 22 22
32, 11 23 22 22 33 22 22 22 22
32, 13 12 22 12 33 22 22 12 22
32, 11 11 22 12 33 22 22 12 22
32, 13 23 22 11 33 0 22 0 22
32, 35 12 22 12 33 22 22 0 22
32, 13 22 12 22 33 22 22 11 22
32, 13 12 22 22 33 22 22 12 22
33!,matriz 35 23 11 23 23 22 22 11 12
33, 33 22 11 23 23 22 22 11 22
33, 35 23 11 23 34 22 22 11 12
33, 36 23 11 22 33 22 22 11 22
33, 35 22 11 22 23 22 22 11 12
33, 55 22 11 33 23 22 22 11 12
33, 35 33 11 22 33 22 22 11 12
33, 35 22 11 33 33 22 22 11 22
33, 33 23 11 23 33 22 22 12 11
33, 35 23 11 33 23 22 22 11 12
33, 35 23 11 33 33 22 22 11 12
33, 35 22 11 22 33 23 22 11 12
33, 55 22 11 23 23 22 22 11 22
33, 33 22 11 23 23 22 22 11 22
33, 35 23 11 33 33 22 22 11 22
33, 36 23 11 22 23 22 22 11 11
34!,matr 13 23 22 22 13 12 22 13 22
34, 36 23 22 22 13 13 22 11 22
34, 13 23 22 22 23 11 22 12 12
34, 16 23 22 23 13 22 22 11 22
34, 36 23 22 23 33 23 22 13 22
34, 16 33 22 0 13 12 22 0 22
34, 13 33 22 23 13 22 22 11 22
34, 16 23 22 0 23 12 22 12 12
34, 36 23 22 23 23 22 22 33 22
34, 33 22 22 22 13 12 22 0 22
155
*Algarismos com ponto de exclamação na 1ª coluna da esquerda (início de cada série numérica), representam a árvore matriz de cada família. Os demais 15 números repetidos abaixo da matriz, sem o ponto de exclamação, representam as respectivas progênies.
Fonte: Elaborado pelo autor, 2017.
34, 16 23 22 23 12 11 22 33 12
34, 33 23 12 22 12 11 12 11 22
34, 36 33 22 22 13 13 22 11 12
34, 13 23 22 22 13 0 22 11 22
34, 33 23 22 22 13 11 22 0 22
34, 36 22 22 22 0 23 22 0 22
35!,matriz 36 23 23 23 34 11 22 11 12
35, 33 23 22 22 34 11 22 11 12
35, 36 22 0 0 23 11 22 11 12
35, 33 23 23 23 34 11 22 11 22
35, 36 23 0 0 34 11 22 11 11
35, 67 23 12 12 34 13 22 11 12
35, 33 12 23 23 34 11 22 13 12
35, 36 22 23 23 23 13 22 12 22
35, 33 23 23 23 34 11 22 11 12
35, 33 23 23 23 34 11 22 11 22
35, 66 0 33 33 33 12 22 11 22
35, 37 22 12 12 23 12 22 0 0
35, 36 23 22 22 13 12 22 11 12
35, 36 23 22 22 33 11 22 11 12
35, 36 22 23 23 33 0 22 11 12
35, 36 23 22 22 13 11 22 11 12
156
APÊNDICE D - Dados geográficos, DAP e altura das 50 árvores de M. scabrella na Fazenda Experimental, para o estudo de diversidade genética
Árvore Latitude
S
Longitude
W
Altitude
m
DAP
cm
Altura
m
01 27º45’02‖ 50º05’00‖ 867 34,4 11,7
02 27º45’00‖ 50º05’02‖ 864 22,6 10,3
03 27º45’02‖ 50º05’05‖ 867 25,8 12,7
04 27º45’04‖ 50º05’04‖ 877 21,0 8,0
05 27º45’06‖ 50º05’07‖ 873 25,6 11,3
06 27º45’11‖ 50º05’09‖ 873 26,4 11,0
07 27º45’16‖ 50º05’11‖ 880 21,3 11,5
08 27º45’19‖ 50º05’10‖ 888 29,3 11,0
09 27º45’11‖ 50º05’09‖ 831 27,0 10,5
10 27º45’04‖ 50º05’10‖ 879 30,2 8,5
11 27º45’07‖ 50º05’08‖ 874 33,4 9,5
12 27º45’05‖ 50º05’10‖ 879 27,4 9,7
13 27º45’04‖ 50º05’12‖ 877 24,2 10,0
14 27º45’10‖ 50º04’51‖ 813 40,4 15,5
15 27º45’04‖ 50º05’07‖ 862 16,2 8,1
16 27º45’01‖ 50º05’08‖ 879 14,6 8,5
17 27º44’59‖ 50º05’03‖ 863 29,6 9,5
18 27º44’57‖ 50º05’02‖ 876 31,5 9,7
19 27º45’00‖ 50º05’11‖ 883 28,9 9,0
20 27º44’56‖ 50º05’03‖ 872 34,7 18,0
21 27º44’57‖ 50º05’02‖ 853 27,4 11,1
22 27º44’54‖ 50º05’00‖ 874 14,6 7,3
23 27º44’51‖ 50º05’04‖ 888 12,7 8,6
24 27º44’53‖ 50º05’12‖ 888 31,2 13,1
25 27º44’47‖ 50º05’01‖ 887 13,3 8,9
26 27º45’03‖ 50º04’55‖ 873 19,7 6,4
27 27º44’54‖ 50º04’50‖ 865 12,4 7,6
28 27º44’44‖ 50º04’51‖ 847 44,9 9,2
29 27º44’45‖ 50º04’57‖ 827 15,3 8,0
30 27º44’44‖ 50º04’58‖ 877 21,9 12,5
31 27º45’09‖ 50º04’48‖ 850 44,5 16,6
32 27º45’12‖ 50º05’03‖ 892 44,9 17,0
33 27º45’11‖ 50º05’11‖ 887 22,6 8,0
34 27º45’10‖ 50º04’49‖ 871 26,7 16,0
35 27º44’51’’ 50º04’53‖ 858 28,6 14,4
157
36 27º45’08’’ 50º05’00‖ 824 16,1 8,3
37 27º45’12’’ 50º04’58‖ 905 15,6 15,4
38 27º45’08’’ 50º05’06‖ 888 21,2 6,5
39 27º45’09’’ 50º04’26‖ 899 21,8 9,6
40 27º45’06’’ 50º04’27‖ 884 18,8 10,1
41 27º45’07’’ 50º04’29‖ 897 14,8 8,9
42 27º45’09’’ 50º04’30‖ 894 35,2 14,8
43 27º45’11’’ 50º04’34‖ 898 30,9 12,1
44 27º45’12’’ 50º04’27‖ 882 12,2 8,8
45 27º45’10’’ 50º04’25‖ 872 24,0 10,2
46 27º45’01’’ 50º04’26‖ 889 37,9 10,5
47 27º44’55’’ 50º04’27‖ 887 22,9 7,0
48 27º44’49’’ 50º04’25‖ 891 14,8 10,5
49 27º44’51’’ 50º04’24‖ 881 23,9 10,2
50 27º44’52’’ 50º04’23‖ 870 36,6 16,0
Média 25,4 10,7
Fonte: Elaborado pelo autor, 2017.
158
APÊNDICE E - Dados geográficos, DAP e altura das 50 árvores de M. scabrella do Parque Natural de Lages, para o estudo de diversidade genética
Árvore Latitude
S
Longitude
W
Altitude
m
DAP
cm
Altura
M
01 A 27º47'29'' 50º21'02'' 989 37,2 20,4
04 A 27º47'28'' 50º21'00'' 986 32,1 18,1
06 A 27º47'29'' 50º20'59'' 962 19,7 16,4
07 A 27º47’28'' 50º20'58'' 966 21,0 15,8
08 A 27º47'30" 50º20'58'' 976 21,0 17,8
09 27º47'28" 50º20'56'' 966 22,6 13,5
11 27º47'26'' 50º20'56'' 970 20,7 14,8
12 A 27º47'27'' 50º20'57'' 982 20,4 16,4
14 A 27º47'26'' 50º21'00'' 960 22,6 17,7
16 A 27º47'27'' 50º21'02'' 990 26,7 20,5
17 A 27º47'28'' 50º21'00'' 997 21,0 22,9
18 27º47'29" 50º20'44'' 850 13,0 10,2
19 27º47'27" 50º20'45'' 881 25,1 12,0
20 27º47'25" 50º20'47'' 896 15,6 14,1
21 27º47'24" 50º20'49'' 927 11,4 11,7
22 27º47'23" 50º20'51'' 933 15,9 11,8
23 27º47'29" 50º20'47'' 935 12,7 11,5
24 27º47'29" 50º20'49'' 941 59,8 12,9
25 27º47'29" 50º20'51'' 942 17,8 13,1
26 27º47'27" 50º20'52'' 947 16,2 9,8
27 27º47'31" 50º20'50'' 945 17,8 13,1
28 27º47'29" 50º20'53'' 954 16,9 14,4
29 27º47'26" 50º20'50'' 933 14,0 10,1
30 27º47'25" 50º20'45'' 945 13,4 13,2
31 27º47'22" 50º20'43'' 969 22,0 11,9
32 27º47'19" 50º20'46'' 979 14,6 12,9
33 27º47'16" 50º20'48'' 987 15,3 13,0
34 27º47'10" 50º20'56'' 1003 42,3 14,1
35 27º47'05" 50º20'21'' 1019 21,6 12,7
36 27º47'24" 50º20'42'' 949 19,4 12,2
37 27º47'31" 50º20'54'' 957 14,6 12,5
38 27º47' 32" 50º20'52'' 948 10,8 12,6
39 27º47' 30" 50º20'46'' 947 13,4 10,8
159
40 27º47' 31" 50º20'48'' 942 16,2 13,6
41 27º47' 32" 50º20'47'' 940 16,5 13,7
42 27º47' 34" 50º20'48'' 932 28,6 12,8
43 27º47' 36" 50º20'50'' 918 17,2 18,1
44 A 27º47' 32" 50º21'02'' 897 20,7 16,0
45 A 27º47' 26" 50º21'09'' 968 19,7 18,0
46 27º47' 17" 50º20'46'' 975 21,0 12,1
47 27º47' 22" 50º20'45'' 960 28,0 12,3
48 27º47' 26" 50º23'46'' 939 18,5 8,9
49 27º47' 29" 50º20'42'' 925 21,0 6,8
50 27º47' 28" 50º20'39'' 924 15,3 8,6
51 A 27º47' 33" 50º21'00'' 868 18,8 18,3
52 A 27º47' 29" 50º21'05'' 1019 24,5 19,2
53 A 27º47' 27" 50º21'08'' 1026 22,3 15,8
54 A 27º47' 26" 50º21'15'' 1034 21,0 14,0
55 A 27º47' 28" 50º21'04'' 1010 21,6 18,5
56 27º47' 28" 50º20'42'' 932 13,7 14,3
Média 20,7 14,5
A: árvore em adensamento
Fonte: Elaborado pelo autor, 2017.
160
APÊNDICE F - Genótipos mais prováveis de 50 árvores de Mimosa scabrella do estudo da Fazenda Experimental
Árvore Sistemas isoenzimáticos (locos)
PGI 6PGDH PGM SKDH IDH PRX ME β -EST DIA
1 33 23 22 12 33 22 22 11 12
2 16 22 22 22 23 22 22 23 22
3 33 22 22 23 33 22 22 11 22
4 67 22 22 22 24 22 22 11 0
5 13 22 22 12 22 12 22 11 22
6 14 34 0 33 22 22 22 12 0
7 16 12 12 22 33 23 22 11 22
8 16 23 22 22 22 22 22 13 0
9 34 23 22 23 22 11 22 11 0
10 36 23 12 23 22 11 22 11 22
11 13 23 12 23 23 22 22 11 12
12 33 23 22 13 23 22 22 11 12
13 37 22 23 33 23 22 22 13 22
14 44 22 12 23 12 12 22 13 22
15 66 22 22 23 22 22 22 11 12
16 13 34 22 23 23 22 22 12 22
17 36 22 22 23 13 22 22 11 12
18 33 22 22 23 33 11 22 11 22
19 33 23 22 33 13 33 22 11 22
20 36 22 22 44 11 12 22 11 22
21 44 22 11 34 22 0 22 12 12
22 33 34 22 23 13 12 22 11 22
23 34 23 12 23 33 12 22 23 12
24 34 44 11 22 24 12 22 23 22
25 33 22 12 23 33 12 22 11 12
26 13 34 24 12 33 22 22 11 12
27 33 22 22 23 34 12 22 11 22
28 16 33 22 33 23 12 22 11 12
29 57 12 23 13 23 22 22 23 12
30 45 22 22 22 12 22 22 23 11
31 33 23 22 23 33 12 22 11 22
32 13 12 22 12 33 22 22 12 22
33 35 23 11 23 23 22 22 11 12
34 13 23 22 22 13 12 22 13 22
35 36 23 23 23 34 11 22 11 12
36 34 22 12 22 22 12 22 23 22
37 13 13 12 23 22 12 22 11 11
38 33 33 11 13 22 12 22 11 22
39 36 11 22 22 23 0 22 11 12
40 36 23 11 13 22 12 22 11 22
41 36 23 11 23 22 22 22 23 22
42 33 22 12 23 12 22 22 23 22
43 45 23 12 12 22 22 22 11 22
44 33 23 22 22 22 12 22 12 22
45 33 12 12 13 12 22 22 11 22
46 13 44 12 22 0 12 22 13 12
47 66 23 22 22 22 11 22 11 22
48 44 23 12 22 12 12 22 11 22
49 13 24 23 12 12 12 22 12 12
50 12 23 22 23 22 11 22 11 22 Estudo de diversidade genética. Análise com isoenzimas em jul./2017. Fonte: Elaborado pelo autor, 2017
161
APÊNDICE G - Genótipos mais prováveis de 50 árvores de Mimosa scabrella do estudo do Parque Natural
Árvore Sistemas isoenzimáticos (locos)
PGI 6PGDH PGM SKDH IDH PRX ME β -EST DIA
1 33 23 22 22 22 22 22 11 22
4 35 12 22 22 22 22 22 12 12
6 33 23 23 23 22 22 22 11 22
7 36 22 22 22 22 22 22 13 22
8 33 22 22 23 22 12 22 11 12
9 33 22 22 23 22 22 22 11 22
11 33 44 22 33 22 22 22 11 11
12 33 23 22 23 22 0 23 11 22
14 15 23 24 23 22 12 22 11 22
16 34 22 22 22 12 12 22 12 22
17 33 22 12 22 22 0 22 11 22
18 34 22 11 22 22 0 22 11 12
19 11 23 12 23 22 22 22 23 22
20 33 22 12 33 22 22 22 23 22
21 33 24 12 22 0 22 22 11 22
22 33 23 22 34 22 22 22 11 22
23 13 22 22 12 22 22 22 11 22
24 35 23 22 33 22 12 22 13 22
25 56 13 12 23 23 22 22 13 22
26 35 22 12 23 22 0 22 11 22
27 36 22 12 23 22 22 22 12 12
28 33 12 11 23 22 12 22 11 22
29 35 22 22 12 12 0 22 11 11
30 15 22 11 33 22 22 22 11 11
31 33 22 22 33 22 0 22 0 22
32 15 22 12 22 22 22 23 11 22
33 13 23 12 23 12 0 22 11 12
34 33 23 12 22 0 0 22 11 12
35 35 22 12 22 11 0 22 13 22
36 15 22 22 23 22 0 22 11 11
37 15 22 22 34 22 0 22 12 22
38 66 22 22 22 22 0 22 11 22
39 55 23 12 12 11 0 22 11 22
40 33 22 22 13 22 22 22 11 22
41 66 22 12 23 22 22 22 23 12
42 33 22 0 23 12 22 22 23 22
43 11 23 11 22 12 22 22 11 22
44 33 22 12 33 12 22 22 11 22
45 35 22 11 12 0 22 22 11 22
46 13 33 13 23 12 23 22 11 22
47 16 22 0 22 22 22 22 11 22
48 11 0 0 22 12 23 22 0 22
49 15 34 13 11 22 22 22 11 22
50 33 22 22 33 12 23 22 11 22
51 33 23 22 33 23 22 22 11 22
52 37 34 12 13 22 22 22 11 22
53 13 12 12 0 12 22 22 11 22
54 33 22 22 0 22 0 22 0 22
55 33 0 0 0 0 0 22 0 0
56 35 23 22 33 0 22 22 12 22 Estudo de diversidade genética. Análise com isoenzimas em jul./2017. Fonte: Elaborado pelo autor, 2017.
162
APÊNDICE H - Nº de flores por inflorescência de Mimosa scabrella, da Fazenda Experimental do CAV
Árvore 28 Árvore 27 Árvore 30 Árvore 26 Árvore 24
Inflorescência Nº de flores Nº de flores Nº de flores Nº de flores Nº de flores
1
54 48 50 57 55
2
51 52 55 53 52
3
53 60 52 57 54
4
52 51 55 55 53
5
49 53 53 55 54
6
56 51 55 53 51
7
54 59 52 52 46
8
50 52 51 47 54
9
53 52 45 53 53
10
54 54 53 52 52
11
59 58 58 53 50
12
57 57 54 52 56
13
54 53 51 51 55
14
56 49 54 59 55
15
54 50 55 54 52
16
57 56 53 54 55
17
56 57 55 52 51
18
57 52 55 53 56
19
54 54 52 52 52
20
50 55 51 54 57
Experimento I do capítulo III. Coleta de inflorescências: ago./2017. Fonte: Elaborado pelo autor, 2018.
.
163
ANEXO
ANEXO A - Composição dos sistemas isoenzimáticos para as análises de Mimosa scabrella das estações reprodutivas de 2015 e 2016
1-PGI: FOSFOGLUCO ISOMERASE Reagente /Tampão Quantidade Unidade
Frutose-6-fosfato 0,0375
g
β-Nicotinamide adenine dinucleotide phosphate hydrate (NADP)
0,01
g
Thiazolyl Blue Tetrazolium Bromide (MTT) 0,01 g
Phenazine Methosulfate (PMS) 0,001 g
MgCl2 (1%) 1 mL
Glucose-6-fosfato desidrogenase 10 Unid.
Tris-HCl 0,1M pH 8 50 mL
2- 6PGDH: FOSFOGLUCONATO DESIDROGENASE
Reagente /Tampão Quantidade Unidade
Ácido-6-fosfoglucônico 0,02 g
β-Nicotinamide adenine dinucleotide phosphate hydrate (NADP)
0,01 g
Thiazolyl Blue Tetrazolium Bromide (MTT) 0,01 g
Phenazine Methosulfate (PMS) 0,001 g
MgCl2 (1%) 1 g
Tris-HCl 0,1M pH 8 50 mL
3-PGM: FOSFOGLUCOMUTASE
Reagente /Tampão Quantidade Unidade
Glucose-1-fosfato 0,125 g
EDTA 0,025 g
β-Nicotinamide adenine dinucleotide phosphate hydrate (NADP)
0,01 g
Thiazolyl Blue Tetrazolium Bromide (MTT) 0,01 g
Phenazine Methosulfate (PMS) 0,001 g
MgCl2 (1%) 1 mL
Glucose-6-fosfato desidrogenase 20 Unid.
Tris-HCl 0,1M pH 8,5 50 mL
4-SKDH: XIQUIMATO DESIDROGENASE
Reagente /Tampão Quantidade Unidade
Ácido Xiquímico 0,05 g
β-Nicotinamide adenine dinucleotide phosphate hydrate (NADP)
0,01 g
Thiazolyl Blue Tetrazolium Bromide (MTT) 0,01 g
Phenazine Methosulfate (PMS) 0,001 g
Tris-HCl 0,1M pH 8,5 50 mL
164
ANEXO A (continuação) 5-IDH: ISOCITRATO DESIDROGENASE
Reagente /Tampão Quantidade Unidade
DL-Ácido Isocítrico 0,1 g
β-Nicotinamide adenine dinucleotide phosphate hydrate (NADP)
0,01 g
Thiazolyl Blue Tetrazolium Bromide (MTT) 0,01 g
Phenazine Methosulfate (PMS) 0,001 g
MgCl2 (1%) 1 mL
Tris-HCl 0,1M pH 8 50 mL
6-PRX: PEROXIDASE
Reagente /Tampão Quantidade Unidade
O-dianisidina 0,016 g
H2O2 1 mL
Acetato sódio 0,1M pH 4,5 50 mL
7-ME: ENZIMA MÁLICA
Reagente /Tampão Quantidade Unidade
β-Nicotinamide adenine dinucleotide phosphate hydrate (NADP)
0,01 g
Thiazolyl Blue Tetrazolium Bromide (MTT) 0,01 g
Phenazine Methosulfate (PMS) 0,001 g
MgCl2 (10%) 1 mL
Citrato morfolina pH 6,1 20 mL
Ácido DL-málico 0,5M pH 7 5 mL
8-β-EST: BETA-ESTERASE
Reagente /Tampão Quantidade Unidade
β- nafitil acetato 0,02 g
Fast Garnet 0,05 g
Fosfato potássio 0,05M pH 6 50 mL
9-DIA: DIAFORASE
Reagente /Tampão Quantidade Unidade
β-Nicotinamide adenine dinucleotide, reduced dipotassium salt (NADH)
g 0,015
2,6 Diclorofenol-Indofenol (DPIP) g 0,01
Thiazolyl Blue Tetrazolium Bromide (MTT) g 0,01
Tris-HCl 0,05M pH 8 mL 50
Fonte: MONTAGNA et al. (2013). Manual de eletroforese de isoenzimas. Doc. Interno Depto Fitotecnia, PPG em Recursos Genéticos Vegetais, CCA/UFSC, Florianópolis SC.